JPH10340471A - 光ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体レーザへの不所望な戻り光の入射を有
効に低減でき、読み取り信号のＣ／Ｎを十分向上できる
光ピックアップを提供する。 【解決手段】 半導体レーザ２からの出射光を対物レン
ズ８を経て光記録媒体９に照射し、その反射光を光検出
器１１で受光するようにした光ピックアップにおいて、
半導体レーザ２と対物レンズ８との間の光路中に、２枚
の複屈折結晶板71a,71b をそれらの結晶軸が互いに直交
するように貼り合わせてなる波長板７１を、結晶軸の方
位方向に対してほぼ４５°の方向で、対物レンズ８の光
軸に対して傾けて配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光ディスク、光
磁気ディスク等の光記録媒体に記録されている情報を再
生するのに用いる光ピックアップに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ピックアップとして、例えば、
図９に示すようなものがある。この光ピックアップは、
特開平６−２５１４１４号公報に開示されているもの
で、高周波モジュール１を備える半導体レーザ２からの
出射光をコリメータレンズ３で平行光束としたのち、回
折格子４を経てビームスプリッタ５に入射させ、該ビー
ムスプリッタ５を透過するビームをミラー６で反射させ
て、１／４波長板７を経て対物レンズ８により光ディス
ク９上にスポット状に照射している。また、光ディスク
９で反射される戻り光は、往路と同一光路をたどってビ
ームスプリッタ５に入射させ、ここで反射される戻り光
を集光レンズ１０を経て光検出器１１で受光して、その
出力に基づいて光ディスク９に記録されている情報を読
み取るようにしている。

【０００３】すなわち、図９に示す光ピックアップにお
いては、ミラー６と対物レンズ８との間に１／４波長板
７を配置することにより、往路においては半導体レーザ
２からの直線偏光を円偏光に変換して光ディスク９に照
射し、復路においては光ディスク９で反射される円偏光
を往路における直線偏光と直交する直線偏光に変換する
ことで、ビームスプリッタ５を透過する戻り光が半導体
レーザ２に入射して、その発光に揺らぎが生じるのを防
止し、これにより読み取り信号のＣ／Ｎの向上を図って
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９に
示す従来の光ピックアップにおいては、本発明者らによ
る種々の実験によれば、回折格子４、ビームスプリッタ
５、１／４波長板７等の光学部品の表面に反射防止コー
トを施しても、往路において、半導体レーザ２からの出
射光がそれらの光学部品表面でわずかに反射して、出射
光の直線偏光と同じ方向の直線偏光として半導体レーザ
２に入射し、これがため発光に揺らぎが生じたり、光学
部品表面での反射光が光検出器１１に迷光として入射し
て、その出力にオフセットやノイズが生じて、読み取り
信号のＣ／Ｎを十分向上できないという問題があること
がわかった。

【０００５】この発明の第１の目的は、上述した従来の
問題点に着目してなされたもので、半導体レーザへの不
所望な戻り光の入射を有効に低減できると共に、光検出
器への迷光の入射を有効に防止でき、読み取り信号のＣ
／Ｎを十分向上できるよう適切に構成した光ピックアッ
プを提供しようとするものである。

【０００６】さらに、この発明の第２の目的は、Ｃ／Ｎ
の良好な光磁気信号を検出できるよう適切に構成した光
ピックアップを提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため、この発明は、半導体レーザからの出射光を対物
レンズを経て光記録媒体に照射し、その反射光を光検出
器で受光するようにした光ピックアップにおいて、前記
半導体レーザと対物レンズとの間の光路中に、２枚の複
屈折結晶板をそれらの結晶軸が互いに直交するように貼
り合わせてなる波長板を、前記結晶軸の方位方向に対し
てほぼ４５°の方向で、前記対物レンズの光軸に対して
傾けて配置したことを特徴とするものである。

【０００８】この発明の一実施形態においては、前記半
導体レーザと前記対物レンズとの間の光路中に、前記半
導体レーザからの出射光を前記対物レンズを経て前記光
記録媒体に導き、前記光記録媒体での反射光を前記対物
レンズを経て前記光検出器に導くビーム分離手段を配置
し、このビーム分離手段と前記対物レンズとの間の光路
中に前記波長板を配置する。このように構成することに
より、光学系の構成を簡単にできると共に、波長板での
不所望な位相ずれの発生を防止でき、さらに波長板表面
での反射による半導体レーザへの不所望の戻り光の入射
や、光検出器出力のオフセットやノイズの発生を有効に
防止することができるので、光検出器出力のＣ／Ｎを十
分向上することが可能となる。

【０００９】さらに、上記第２の目的を達成するため、
この発明は、半導体レーザからの出射光を対物レンズを
経て光記録媒体に照射し、その反射光を検光手段により
互いに直交する偏光成分に分離してそれぞれ光検出器で
受光し、これら光検出器の出力に基づいて光磁気信号を
検出するようにした光ピックアップにおいて、前記半導
体レーザと前記対物レンズとの間の光路中に配置され、
前記半導体レーザからの出射光を前記対物レンズを経て
前記光記録媒体に導き、前記光記録媒体での反射光を前
記検光手段に導くビーム分離手段を有し、このビーム分
離手段と前記検光手段との間の光路中に、２枚の複屈折
結晶板をそれらの結晶軸が互いに直交するように貼り合
わせてなる波長板を、前記結晶軸の方位方向に対してほ
ぼ４５°の方向で、光軸に対して傾けて配置したことを
特徴とするものである。

【００１０】この発明の一実施形態においては、上記の
各光ピックアップにおいて、少なくとも前記半導体レー
ザおよび光検出器を、一つのユニット内に隣接して配置
する。このようにすれば、光ピックアップをコンパクト
にすることが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、この発明に係る光ピック
アップの第１実施形態を示すものである。この実施形態
は、図９に示した従来の光ピックアップの構成におい
て、回折格子４およびビームスプリッタ５を光軸に対し
て傾けて配置する。また、１／４波長板７１は、図２に
斜視図をも示すように、人工水晶からなる２枚の複屈折
結晶板７１ａおよび７１ｂをそれらの結晶軸が互いに直
交するように貼り合わせて構成し、この１／４波長板７
１を、複屈折結晶板７１ａ，７１ｂの結晶軸の方位方向
に対してほぼ４５°の方向で、対物レンズ８の光軸に対
して、例えば３°傾けて配置する。その他の構成および
作用は、図９と同様であるので、詳細な説明は省略す
る。

【００１２】このように構成することにより、回折格子
４、ビームスプリッタ５および１／４波長板７１の表面
での光軸方向への不所望な反射を有効に防止できると共
に、１／４波長板７１を傾けたことによる位相ずれの発
生も有効に防止できる。したがって、半導体レーザ２へ
の不所望な戻り光の入射を有効に低減できると共に、光
検出器１１への迷光の入射も有効に防止できるので、十
分満足したＣ／Ｎを得ることができる。

【００１３】すなわち、図１に示す構成において、１／
４波長板７１を、半導体レーザ２から出射される入射直
線偏光と平行な方向をｙ軸、対物レンズ８の光軸方向を
ｚ軸、ｙ軸およびｚ軸と直交する方向をｘ軸とする３次
元座標系で、例えば、図３に示すように、ｘ−ｙ軸平面
でｘ軸に対してθが±４５°の方位方向、すなわち複屈
折結晶板７１ａ，７１ｂの一方の結晶軸の方位と一致す
る方向で、その法線ｚ′とｚ軸とのなすチルト角φが例
えば３°となるように傾けて配置すると、回折格子４、
ビームスプリッタ５および１／４波長板７１の表面での
光軸方向への不所望な反射は防止できても、十分満足で
きるＣ／Ｎを得ることはできない。

【００１４】その原因は、本発明者らによる種々の実験
検討によれば、１／４波長板７１を図３に示すように傾
けると、その厚みにより位相ずれが生じて、１／４波長
板７１を透過する戻り光が完全な直線偏光とならず、こ
れがためビームスプリッタ５を透過した戻り光のうち、
半導体レーザ２からの出射光の偏光成分と同じ偏光成分
が半導体レーザ２に入射して、Ｃ／Ｎを十分向上できな
いことが分かった。

【００１５】この１／４波長板７１による位相ずれにつ
いて、さらに詳細に説明する。２枚の複屈折結晶板７１
ａ，７１ｂの常光の屈折率をｎo 、異常光の屈折率をｎ
e 、およびそれぞれの厚さをｄとして、それらを用いて
光路差から位相を計算する。ここで、厚さｄは、各複屈
折結晶板内を通る実質的な厚さで、厳密にはｎo とｎe
とで異なるが、説明には影響がないので簡単のために同
じにする。

【００１６】まず、一方の複屈折結晶板７１ａの厚さを
ｄ、他方の複屈折結晶板７１ｂの厚さをｄ＋Δｄとし、
図４（ａ）に示すように、複屈折結晶板７１ａの屈折率
楕円体を７１ａｎ、複屈折結晶板７１ｂの屈折率楕円体
を７１ｂｎとする。ここで、入射光が複屈折結晶板に入
射した場合、入射光線を法線とし、屈折率楕円体の中心
を含む平面で屈折率楕円体を切った切り口となる楕円平
面の長軸が異常光屈折率、短軸が常光屈折率となり、入
射直線偏光がこの２つの方向に振動面をもつ成分に分か
れて複屈折結晶板内を進む。また、常光屈折率はどの方
向から光線が入射しても変わらないが、異常光屈折率は
変化する。屈折率楕円体７１ａｎと７１ｂｎとは互いに
９０°をなしており、複屈折結晶板７１ａの常光偏波方
向と複屈折結晶板７１ｂの異常光偏波方向とが一致す
る。この方向の偏波を説明の都合上ｐ偏波と呼び、これ
と直交する方向の偏波をｓ偏波と呼ぶことにする。

【００１７】図３および図４（ａ）に示すように、入射
光の方位θが、θ＝４５°の場合には、一般的なｐ偏光
成分（入射光と入射平面の法線とを含む面内に振動方向
をもつ偏光成分）と、上記のｐ偏波とが一致し、ｓ偏光
成分と上記のｓ偏波とが一致する。したがって、ｐ偏波
における光路長ｐ（ｎｄ）とｓ偏波における光路長ｓ
（ｎｄ）とを求めると、ｐ偏波については、入射光が、
図４（ｂ）に示すように、光軸に対してφ傾いて入射す
るため、異常光の屈折率はｎe ′となり、屈折率楕円体
７１ａｎの長軸は、図４（ａ）に破線で示すようになる
ので、ｐ偏波の光路長ｐ（ｎｄ）は、複屈折結晶板７１
ａでの光路長が、ｎe ′・ｄ、となり、複屈折結晶板７
１ｂでの光路長が、ｎo ・（ｄ＋Δｄ）、となって、 ｐ（ｎｄ）＝ｎe ′・ｄ＋ｎo ・（ｄ＋Δｄ） （１） となる。また、ｓ偏波の光路長ｓ（ｎｄ）は、複屈折結
晶板７１ａでの光路長が、ｎo ・ｄ、となり、複屈折結
晶板７１ｂでの光路長が、ｎe ・（ｄ＋Δｄ）、となる
ので、 ｓ（ｎｄ）＝ｎo ・ｄ＋ｎe ・（ｄ＋Δｄ） （２） となる。

【００１８】したがって、上記（１）および（２）式か
ら、１／４波長板７１におけるｐ波とｓ波との位相差、
２π／λ｛ｐ−ｓ（Δｎｄ）｝は、 ２π／λ｛ｐ−ｓ（Δｎｄ）｝＝２π／λ｛ｐ（ｎｄ）−ｓ（ｎｄ）｝ ＝２π／λ｛ｄ（ｎe ′−ｎe ）＋Δｄ（ｎo −ｎe ）｝ （３） となる。

【００１９】上記（３）式から明らかなように、１／４
波長板７１を複屈折結晶板７１ａ，７１ｂの一方の結晶
軸の方位と一致する方向に傾けると、本来、位相９０°
を与えるΔｄ（ｎo −ｎe ）の項に加えて、ｄ（ｎe ′
−ｎe ）が生じ、これが９０°からの位相ずれとなる。
この位相ずれは、厚さｄが非常に薄い場合（ｄ＝０）、
例えば１９μｍの場合（Δｄ＝１９μｍ：０次の１／４
波長板）には、ほとんど生じないが、実際には、製造時
における歪みやハンドリングによる割れ等の発生を防止
することから、１ｍｍ以上（ｄ≧０．５）を要するた
め、無視できない値となる。

【００２０】そこで、本発明者らは、図２に示す構成の
１／４波長板７１について、チルト角φを３°とし、そ
の傾ける方位方向、すなわちｘ−ｙ平面でｘ軸からの角
度θをパラメータとして、該１／４波長板７１を往復で
光を透過させた場合の位相９０°からのずれを測定し
た。図５は、その測定結果を示すもので、実線は厚さｄ
＝０．５ｍｍ、破線は厚さｄ＝０（Δｄ＝１９μｍ：０
次の１／４波長板）の場合を示している。

【００２１】図５から明らかなように、θ＝４５°で
は、厚さｄが０．５ｍｍレベルで６°近い位相ずれが生
じるため、往路において１／４波長板７１に直線偏光を
入射させても、復路においては完全な直線偏光にならな
いことが分かる。これに対し、θ＝９０°、すなわち複
屈折結晶板７１ａ，７１ｂの結晶軸の方位方向に対して
±４５°の方位方向で傾ければ、基本的に位相ずれが発
生しないことが分かる。これは、上記（３）式におい
て、ｄ（ｎe ′−ｎe ）の項が、ｄ（ｎe ″−ｎe″）
＝０、となるからである。なお、ｎe ″は、方位ｘまた
はｙ軸方向から入射した光線が作る屈折率楕円体の異常
光の屈折率を示す。

【００２２】第１実施形態は、以上の実験結果に立脚し
てなされたもので、これにより１／４波長板７１を傾け
たことによる位相ずれの発生を防止でき、したがって半
導体レーザ２への戻り光を、該半導体レーザ２から出射
される直線偏光に対して直交するほぼ完全な直線偏光と
することができるので、不所望な戻り光の入射を有効に
防止できる。また、１／４波長板７１を傾けることによ
り、その表面での反射光が迷光として光検出器１１に入
射するのを有効に防止できるので、迷光によるオフセッ
トやノイズの発生も有効に防止できる。したがって、十
分満足したＣ／Ｎを得ることができる。

【００２３】図６および図７は、この発明の第２実施形
態を示すものである。この光ピックアップは、光磁気デ
ィスク３１に記録されている情報を読み取るもので、半
導体レーザ２１、一軸性複屈折結晶としてのニオブ酸リ
チウムからなるプリズム２２、回折素子２３、コリメー
タレンズ２４、１／２波長板８１、対物レンズ２５、パ
ラレルプリズム２６−１，２６−２、および複数の光検
出器を形成した半導体基板２７を有する。なお、図７で
は、パラレルプリズム２６−１，２６−２の図示を省略
してある。半導体レーザ２１は、金属、半導体または絶
縁体よりなる台２８を介してベース２９上に設ける。こ
のベース２９上には、半導体基板２７をも設け、半導体
レーザ２１から半導体基板２７に対して水平方向に直線
偏光のレーザ光を出射させる。なお、半導体レーザ２１
からの直線偏光の偏波方向は、光磁気ディスク３１の情
報トラック方向と平行なｘ軸方向と直交するｙ軸方向と
する。

【００２４】プリズム２２およびパラレルプリズム２６
−１，２６−２は、半導体基板２７上に接着して設け
る。プリズム２２には、その第１の面（斜面）２２ａ
に、Ｓ偏光成分の反射率が５０％以上で、Ｐ偏光成分の
透過率が８０％以上の特性を有する偏光膜３０を設け、
この偏光膜３０に、半導体レーザ２１からの出射光を、
入射角がほぼ４５°で入射させて、半導体基板２７のほ
ぼ法線方向（ｚ軸方向）に反射する光と、偏光膜３０を
透過し、プリズム２２の第１の面２２ａを屈折透過する
光とに分離する。なお、偏光膜３０は、半導体レーザ２
１から発散光が入射するため、入射角依存性が少なくな
るように構成する。

【００２５】偏光膜３０でｚ方向に反射される半導体レ
ーザ２１からの光は、回折素子２３に入射させる。ま
た、偏光膜３０を透過し、プリズム２２の第１の面２２
ａを屈折透過する半導体レーザ２１からの光は、プリズ
ム２２の第２の面２２ｂで全反射させた後、その底面２
２ｃを透過させて、半導体基板２７に形成した所定の光
検出器で受光する。このため、この実施形態では、プリ
ズム２２を、その第１の面２２ａと第２の面２２ｂとが
挟む頂角が９０°となるように形成する。

【００２６】このようにプリズム２２を形成すれば、ニ
オブ酸リチウムの屈折率は２．２４で、臨界角は２６．
５°となるので、第１の面２２ａに４５°の入射角で入
射する光束の中心光線（主光線）は、第２の面２２ｂに
ほぼ７１．６°の入射角で入射して全反射される。ま
た、第２の面２２ｂに臨界角２６．５°で入射する光線
は、第１の面２２ａにほぼ８８．２°の入射角で入射す
る光線となるので、半導体レーザ２１からの拡がりをも
つ発散光束の全てが、第２の面２２ｂで全反射されるこ
とになる。したがって、第１の面２２ａを屈折透過する
半導体レーザ２１からの光を、光量ロスを生じることな
く、所定の光検出器で受光することが可能となる。

【００２７】回折素子２３には、プリズム２２側とは反
対側の透明基板２３ａの表面に、光磁気ディスク３１の
情報トラック方向、すなわちｘ軸方向と平行な分割線で
瞳分割してホログラム領域２３ｂ，２３ｃを形成する。
ホログラム領域２３ｂは、ここでの±１次回折光に互い
に異なるフォーカルパワーを与えるように同心円状のパ
ターン形状で構成し、ホログラム領域２３ｃは、直線状
のパターン形状で構成する。

【００２８】半導体レーザ２１から出射され、偏光膜３
０で反射されて回折素子２３のホログラム領域２３ｂ，
２３ｃに入射した光は、それらの０次光をコリメータレ
ンズ２４で平行光束とした後、１／２波長板８１により
偏波方向を９０°回転させて対物レンズ２５により光磁
気ディスク３１上にスポット状に照射する。

【００２９】１／２波長板８１は、第１実施形態の場合
と同様に、２枚の複屈折結晶板８１ａ，８１ｂをそれら
の結晶軸が互いに直交するように貼り合わせて構成し、
この１／２波長板８１を、複屈折結晶板８１ａ，８１ｂ
の結晶軸の方位方向に対してほぼ４５°の方向で、対物
レンズ２５の光軸に対して、例えば３°傾けて配置す
る。

【００３０】光磁気ディスク３１で反射される戻り光
は、対物レンズ２５を経て１／２波長板８１により再び
偏波方向を９０°回転させてコリメータレンズ２４を経
て回折素子２３に入射させ、そのホログラム領域２３ｂ
で回折される±１次回折光に、互いに異なるフォーカル
パワーを与えて、これら±１次回折光をパラレルプリズ
ム２６−１，２６−２を経て半導体基板２７に形成した
所定の光検出器で受光する。また、ホログラム領域２３
ｃで回折される±１次回折光も、同様に、パラレルプリ
ズム２６−１，２６−２を経て半導体基板２７に形成し
た所定の光検出器で受光する。ここで、パラレルプリズ
ム２６−１，２６−２は、例えば、各々の厚さ（高さ）
をｄ、屈折率をｎとする。

【００３１】また、光磁気ディスク３１からの戻り光の
うち、ホログラム領域２３ｂ，２３ｃでのそれぞれの０
次光は、偏光膜３０に入射させ、該偏光膜３０を透過す
る戻り光を、プリズム２２の第１の面２２ａを屈折透過
させて常光と異常光とに分離し、これら常光および異常
光をプリズム２２の底面２２ｃを経て半導体基板２７に
形成した所定の光検出器で受光する。なお、プリズム２
２を構成する一軸性複屈折結晶の光学軸２２ｄの方向
は、戻り光の光軸に垂直な面内で、Ｓ偏光に対して実質
的に４５°傾いた方向とする。また、プリズム２２の底
面２２ｃには、プリズム２２と半導体基板２７との接合
に用いる接着剤の屈折率を考慮した反射防止膜のコーテ
ィングを施すことで、プリズム２２の底面２２ｃでの反
射を防止するようにする。

【００３２】図８は、半導体基板２７の平面図を示すも
のである。この半導体基板２７には、半導体レーザ２１
から出射され、偏光膜３０を透過し、さらにプリズム２
２の第１の面２２ａを屈折透過して第２の面２２ｂで全
反射されて底面２２ｃを透過する光を受光する光検出器
３５と、光磁気ディスク３１で反射される戻り光のう
ち、回折素子２３のホログラム領域２３ｂで回折される
±１次回折光を、パラレルプリズム２６−１，２６−２
を経てそれぞれ受光する光検出器３６−１，３６−２、
ホログラム領域２３ｃで回折される±１次回折光を、パ
ラレルプリズム２６−１，２６−２を経てそれぞれ受光
する光検出器３７−１，３７−２、およびホログラム領
域２３ｂ，２３ｃを０次光で透過し、偏光膜３０を透過
してプリズム２２で常光と異常光とに分離される光を受
光する光検出器３８とを形成する。さらに、この実施形
態では、例えば、ホログラム２３ｂ，２３ｃでの±１次
回折光以外の高次の回折光等の迷光が、光検出器３５，
３６−１，３６−２，３７−１，３７−２および３８の
出力にリークしないようにするため、これら検出器を形
成した領域以外の半導体基板２７のほぼ全面に光検出器
３９を形成する。

【００３３】ここで、光検出器３５は、光磁気ディスク
３１の情報トラックと直交するｙ軸方向に３分割した受
光領域３５ａ，３５ｂ，３５ｃをもって構成する。ま
た、光検出器３６−１，３６−２は、それぞれｙ軸方向
の分割線で分割した３分割受光領域３６ａ，３６ｂ，３
６ｃ；３６ｄ，３６ｅ，３６ｆをもって構成する。さら
に、光検出器３８は、プリズム２２による常光および異
常光を分離して受光するため、２つの受光領域３８ａ，
３８ｂをもって構成する。なお、この光検出器３８は、
プリズム２２による常光および異常光の屈折により発生
する非点収差の焦線位置近傍に位置するように、半導体
基板２７に形成する。

【００３４】この実施形態では、光磁気ディスク３１か
らの戻り光のうち、ホログラム領域２３ｂで回折される
＋１次回折光を光検出器３６−１に入射させ、−１次回
折光を光検出器３６−２に入射させると共に、その＋１
次回折光は光検出器３６−１の前方に、−１次回折光は
光検出器３６−２の後方にそれぞれ焦点位置を有するよ
うにする。また、第２のホログラム領域２３ｃで回折さ
れる＋１次回折光は光検出器３７−１に入射させ、−１
次回折光は光検出器３７−２に入射させる。

【００３５】さらに、この実施形態では、図６に示すよ
うに、ベース２９をステム４１上に固定すると共に、ベ
ース２９上に設けられた部品一式、すなわち半導体レー
ザ２１、偏光膜３０を設けたプリズム２２、パラレルプ
リズム２６−１，２６−２、各種の光検出器を形成した
半導体基板２７および台２８を含むユニットを覆うよう
に、ステム４１にキャップ４２を設け、これらステム４
１にキャップ４２で囲まれた空間に窒素ガスを注入した
後、キャップ４２の上部を封止用カバーガラス４３で密
閉する。なお、回折素子２３は、封止用カバーガラス４
３上に取り付ける。

【００３６】以下、この実施形態の動作を説明する。こ
の実施形態では、半導体レーザ２１からの直線偏光を、
偏光膜３０を設けたプリズム２２の第１の面２２ａにＳ
偏光で入射させる。このように、Ｓ偏光で入射させる
と、偏光膜２０はＳ偏光成分の反射率が５０％以上、Ｐ
偏光成分の透過率が８０％以上の特性を有するので、そ
の５０％以上が反射されて、封止用カバーガラス４３を
経て回折素子２３のホログラム領域２３ｂ，２３ｃに入
射することになる。これらホログラム領域２３ｂ，２３
ｃに入射した半導体レーザ２１からの出射光は、７０％
以上が０次光として透過し、その０次光がコリメータレ
ンズ２４で平行光とされた後、１／２波長板８１で偏波
方向が９０°回転されて対物レンズ２５により光磁気デ
ィスク３１上にスポットとして照射される。

【００３７】また、偏光膜３０を透過する半導体レーザ
２１からの光は、プリズム２２を経て光検出器３５で受
光され、その出力に基づいて半導体レーザ２１の出射パ
ワーが所望のパワーとなるように制御される。この実施
形態では、光検出器３５に入射する入射光の強度分布の
ピーク位置から両側に外れて位置する受光領域３５ａ，
３５ｃの出力を加算して、半導体レーザ２１の出射光の
パワーを制御する。

【００３８】光磁気ディスク３１で反射される戻り光
は、再び対物レンズ２５で集光され、１／２波長板８１
で偏波方向が再度９０°回転されて、コリメータレンズ
２４を経て回折素子２３のホログラム領域２３ｂ，２３
ｃに入射し、その７０％以上が０次光で透過し、残りの
一部が±１次回折光となる。ここで、ホログラム領域２
３ｂでの＋１次回折光は、封止用カバーガラス４３およ
び半導体基板２７上に設けたパラレルプリズム２６−１
を透過して、０次光に対し、ｄ×（ｎ−１）の光路差を
もって光検出器３６−１の前方に焦点を結んで、受光領
域３６ａ〜３６ｃに入射する。また、−１次回折光は、
同様に封止用カバーガラス４３および半導体基板２７上
に設けたパラレルプリズム２６−２を透過して、０次光
に対し、ｄ×（ｎ−１）の光路差をもって光検出器３６
−２の後方に焦点を結んで、受光領域３６ｄ〜３６ｆに
入射する。

【００３９】同様に、ホログラム領域２３ｃでの＋１次
回折光は、封止用カバーガラス４３およびパラレルプリ
ズム２６−１を透過して、０次光に対し、ｄ×（ｎ−
１）の光路差をもって光検出器３７−１に入射し、−１
次回折光は、封止用カバーガラス４３およびパラレルプ
リズム２６−２を透過して、０次光に対し、ｄ×（ｎ−
１）の光路差をもって光検出器３７−２に入射する。

【００４０】したがって、フォーカスエラー信号ＦＥＳ
は、受光領域３６ａ〜３６ｆのそれぞれの出力をＩａ〜
１ｆとすると、ビームサイズ法を用いて、 ＦＥＳ＝（Ｉａ＋１ｅ＋１ｃ）−（１ｄ＋Ｉｂ＋１ｆ） により得ることができる。また、トラッキングエラー信
号ＴＥＳは、光検出器３７−１，３７−２のそれぞれの
出力をＩ１，Ｉ２とすると、プッシュプル法により、 ＴＥＳ＝（Ｉａ＋Ｉｂ＋１ｃ＋１ｄ＋１ｅ＋１ｆ）−
（Ｉ１＋Ｉ２） により得ることができる。

【００４１】また、ホログラム領域２３ｂ，２３ｃを０
次光で透過する光磁気ディスク３１からの戻り光は、封
止用カバーガラス４３を経て再び偏光膜３０に入射す
る。ここで、光磁気ディスク３１には、情報が磁化の方
向として記録されているので、光磁気ディスク３１で反
射される戻り光の偏光方向は、磁化の方向に応じて反対
方向にわずかに回転したものとなる。したがって、再び
偏光膜３０に入射する光磁気ディスク３１からの戻り光
は、Ｐ偏光成分を含むことになる。この光磁気ディスク
３１からの戻り光は、偏光膜３０の作用により、Ｓ偏光
成分の５０％未満がプリズム２２の第１の面２２ａを屈
折透過し、Ｐ偏光成分の８０％以上がプリズム２２の第
１の面２２ａを屈折透過して、一軸性複屈折結晶の作用
により常光と異常光とに分離され、プリズム２２の底面
２２ｃから出射される。

【００４２】プリズム２２の底面２２ｃから出射される
常光および異常光は、プリズム２２の第１の面２２ａを
屈折透過することで、非点収差およびコマ収差が発生
し、その非点収差により常光および異常光が焦線状に結
像する位置近傍に配置された光検出器３８の受光領域３
８ａおよび受光領域３８ｂにそれぞれ入射する。ここ
で、プリズム２２を構成する一軸性複屈折結晶の光学軸
２２ｄは、光磁気ディスク３１からの戻り光の光軸に垂
直な面内で、Ｓ偏光方向に対して実質的に４５°傾いて
いるので、戻り光の偏光方向は、光学軸２２ｄに対して
角度が変化し、常光および異常光の強度が変化すること
になる。したがって、この強度変化を受光領域３８ａ，
３８ｂで検出すれば、光磁気ディスク３１に記録された
情報に対応する光磁気信号を得ることができる。すなわ
ち、光検出器３８の受光領域３８ａ，３８ｂのそれぞれ
の出力をＪａ，Ｊｂとすると、光磁気信号Ｓは、 Ｓ＝Ｊａ−Ｊｂ により得ることができる。

【００４３】この実施形態によれば、２枚の複屈折結晶
板８１ａ，８１ｂをそれらの結晶軸が互いに直交するよ
うに貼り合わせて１／２波長板８１を構成し、この１／
２波長板８１を複屈折結晶板８１ａ，８１ｂの結晶軸の
方位方向に対してほぼ４５°の方向で、対物レンズ２５
の光軸に対して傾けて配置したので、１／２波長板８１
の表面で反射される光が、半導体レーザ２１や、その近
傍に配置されている各種の光検出器に迷光として入射す
るのを有効に防止することができると共に、１／２波長
板８１による位相ずれの発生も有効に防止することがで
きる。したがって、検出すべき信号に迷光によるオフセ
ットやノイズが生じるのを有効に防止することができる
と共に、位相ずれによる光磁気信号の劣化も有効に防止
でき、Ｃ／Ｎの高い光磁気信号を得ることができる。

【００４４】さらに、この実施形態では、半導体レーザ
２１からの直線偏光を、その偏波方向が光磁気ディスク
３１の情報トラックと平行となるように、１／２波長板
８１により偏波方向を９０°回転して光磁気ディスク３
１に照射するようにしたので、偏波方向を情報トラック
と直交する方向とする場合と比較して、変調度が二倍以
上大きいトラッキングエラー信号を検出することができ
る。したがって、高精度のトラッキングサーボが可能と
なる。

【００４５】なお、この発明は、上述した実施形態にの
み限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可
能である。例えば、第１実施形態おいては、回折格子４
およびビームスプリッタ５も光軸に対して傾斜して配置
したが、１／４波長板７１のみを上述したように光軸に
対して傾けることもできる。この場合でも、Ｃ／Ｎを十
分向上することができる。また、第１実施形態におい
て、ビームスプリッタ５を偏光ビームスプリッタとする
こともできる。このようにすれば、半導体レーザ２への
不所望な戻り光の入射をより低減することができる。

【００４６】さらに、図１に示す構成に変更を加えて、
第２実施形態と同様に、光磁気記録媒体から光磁気信号
を読み取る光ピックアップを構成することもできる。す
なわち、図１において、１／４波長板７１を省略し、ビ
ームスプリッタ５で反射される戻り光を、１／２波長板
を経て、例えば偏光ビームスプリッタよりなる検光手段
に入射して直交する偏光成分に分離し、それらの偏光成
分をそれぞれ光検出器で受光して、その出力信号の差に
基づいて光磁気信号を得るようにする。ここで、１／２
波長板は、上述した実施形態と同様に、２枚の複屈折結
晶板をそれらの結晶軸が互いに直交するように貼り合わ
せて構成して、結晶軸の方位方向に対してほぼ４５°の
方向で、光軸に対して、例えば３°傾けて配置する。ま
た、半導体レーザ２の出射パワーを制御するために、往
路において、ビームスプリッタ５で反射される半導体レ
ーザ２からの出射ビームの一部を受光するように、光軸
に対して傾けて光検出器を配置する。このように構成す
れば、１／２波長板の表面で反射される不所望な反射光
束が、ビームスプリッタ５を経て半導体レーザ２の出射
パワー制御用の光検出器に入射するのを有効に防止する
ことができ、半導体レーザ２の出射パワーを所望の値に
安定して制御することができると共に、１／２波長板で
の位相ずれの発生も防止することができるので、Ｃ／Ｎ
の良好な光磁気信号を得ることができる。

【００４７】また、この発明は、例えば特開平２−２２
６５３４号公報に開示されているように、上記変形例で
説明した構成において、１／２波長板に代えて１／４波
長板を用い、これにより戻り光の楕円偏光状態の変化を
検出して光磁気信号を得る光ピックアップにも有効に適
用することができる。この場合においても、１／４波長
板を、上述した実施形態と同様に、２枚の複屈折結晶板
をそれらの結晶軸が互いに直交するように貼り合わせて
構成して、結晶軸の方位方向に対してほぼ４５°の方向
で、光軸に対して傾けて配置することにより、同様の効
果を得ることができる。

【００４８】さらに、上述した実施形態および変形例に
おいて、波長板を構成する複屈折結晶板は、水晶に限ら
ず、ニオブ酸リチウム、ルチル、方解石等よりなるもの
を用いることもできる。

【００４９】また、第１実施形態および上記の変形例に
おいて、ビーム分離手段は、プリズムの貼り合わせから
なるビームスプリッタに限らず、平行平板の片面に誘電
体多層膜を設けたものや、ホログラムを含む回折光学素
子をもって構成することもできる。さらに、第１実施形
態および上記の変形例において、ビーム分離手段で分離
される戻り光を適当に反射させることにより、半導体レ
ーザと光検出器とを一つのユニット内に隣接して配置す
ることもできる。

【００５０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、２枚の複
屈折結晶板をそれらの結晶軸が互いに直交するように貼
り合わせて波長板を構成し、この波長板を、半導体レー
ザと対物レンズとの間の光路中に、結晶軸の方位方向に
対してほぼ４５°の方向で、対物レンズの光軸に対して
傾けて配置したので、波長板表面での反射光による半導
体レーザへの不所望な戻り光の入射や、光検出器への迷
光の入射を有効に防止することができると共に、波長板
での不所望な位相ずれの発生を有効に防止できるので、
Ｃ／Ｎの高い読み取り信号を得ることができる。

【００５１】また、請求項３記載の発明によれば、２枚
の複屈折結晶板をそれらの結晶軸が互いに直交するよう
に貼り合わせて波長板を構成し、この波長板を、光記録
媒体からの戻り光を互いに直交する偏光成分に分離して
それぞれ光検出器に導く検光手段と、半導体レーザから
の出射光を対物レンズを経て光記録媒体に導き、光記録
媒体での反射光を検光手段に導くビームスプリッタとの
間の光路中に、結晶軸の方位方向に対してほぼ４５°の
方向で、光軸に対して傾けて配置したので、該波長板で
の不所望な位相ずれの発生を有効に防止できると共に、
往路において、ビームスプリッタで反射される半導体レ
ーザからの出射ビームの一部を光検出器で受光して半導
体レーザの出射パワーを制御する場合に、波長板の表面
で反射される不所望な反射光束が、該出射パワー制御用
の光検出器に入射するのを有効に防止することができ
る。したがって、Ｃ／Ｎの高い光磁気信号を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態を示す図である。

【図２】図１に示す１／４波長板の構成を示す斜視図で
ある。

【図３】１／４波長板による位相ずれの発生を説明する
ための図である。

【図４】同じく、位相ずれの発生を説明するための図で
ある。

【図５】同じく、位相ずれの実験結果を示す図である。

【図６】この発明の第２実施形態を示す斜視図である。

【図７】図６の部分側面図である。

【図８】図６に示す半導体基板の平面図である。

【図９】従来の技術を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 高周波モジュール ２ 半導体レーザ ３ コリメータレンズ ４ 回折格子 ５ ビームスプリッタ ６ ミラー ８ 対物レンズ ９ 光ディスク １０ 集光レンズ １１ 光検出器 ２１ 半導体レーザ ２２ プリズム ２３ 回折素子 ２３ｂ，２３ｃ ホログラム領域 ２４ コリメータレンズ ２５ 対物レンズ ２６−１，２６−２ パラレルプリズム ２７ 半導体基板 ２８ 台 ２９ ベース ３０ 偏光膜 ３１ 光磁気ディスク ３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２，３
８，３９ 光検出器 ４１ ステム ４２ キャップ ４３ 封止用カバーガラス ７１ １／４波長板 ７１ａ，７１ｂ 複屈折結晶板 ８１ １／２波長板 ８１ａ，８１ｂ 複屈折結晶板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体レーザからの出射光を対物レンズ
   を経て光記録媒体に照射し、その反射光を光検出器で受
   光するようにした光ピックアップにおいて、 前記半導体レーザと対物レンズとの間の光路中に、２枚
   の複屈折結晶板をそれらの結晶軸が互いに直交するよう
   に貼り合わせてなる波長板を、前記結晶軸の方位方向に
   対してほぼ４５°の方向で、前記対物レンズの光軸に対
   して傾けて配置したことを特徴とする光ピックアップ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光ピックアップにおい
   て、 前記半導体レーザと前記対物レンズとの間の光路中に配
   置され、前記半導体レーザからの出射光を前記対物レン
   ズを経て前記光記録媒体に導き、前記光記録媒体での反
   射光を前記対物レンズを経て前記光検出器に導くビーム
   分離手段を有し、 このビーム分離手段と前記対物レンズとの間の光路中
   に、前記波長板を配置したことを特徴とする光ピックア
   ップ。
3. 【請求項３】 半導体レーザからの出射光を対物レンズ
   を経て光記録媒体に照射し、その反射光を検光手段によ
   り互いに直交する偏光成分に分離してそれぞれ光検出器
   で受光し、これら光検出器の出力に基づいて光磁気信号
   を検出するようにした光ピックアップにおいて、 前記半導体レーザと前記対物レンズとの間の光路中に配
   置され、前記半導体レーザからの出射光を前記対物レン
   ズを経て前記光記録媒体に導き、前記光記録媒体での反
   射光を前記検光手段に導くビーム分離手段を有し、 このビーム分離手段と前記検光手段との間の光路中に、
   ２枚の複屈折結晶板をそれらの結晶軸が互いに直交する
   ように貼り合わせてなる波長板を、前記結晶軸の方位方
   向に対してほぼ４５°の方向で、光軸に対して傾けて配
   置したことを特徴とする光ピックアップ。
4. 【請求項４】 請求項１，２または３記載の光ピックア
   ップにおいて、 少なくとも前記半導体レーザおよび光検出器を、一つの
   ユニット内に隣接して配置したことを特徴とする光ピッ
   クアップ。