JPH1139692A - ビームスプリッタ及び複合光学素子及びこれらを用いた光学ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 偏光膜によらないビームスプリッタ及び複合
光学素子を提供し、これらを用いて小型薄型化を図った
光学ピックアップ装置を提供する。 【解決手段】 少なくとも第一の半導体基板１２上に形
成された第一、第二の受光素子９ａ、９ｂと、垂直な発
光面を有する半導体レーザ２と、往路光ビームと復路光
ビームとを分離する第一のワイヤグリッド１４ａと、復
路光ビームを第一、第二の受光素子９ａ、９ｂに分光す
る第二のワイヤグリッド１４ｂとが形成されたプリズム
４とを有する複合光学素子と、光磁気ディスク１０に集
光する対物レンズ６とを有する光学ピックアップ装置１
において、第一のワイヤグリッド１４ａ及び第二のワイ
ヤグリッド１４ｂは何れもプリズム４の一主面に形成さ
れた線状の一次元格子であり、一次元格子の形成方向に
対して平行な偏光成分はほぼ反射し、垂直な偏光成分は
ほぼ透過することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はビームスプリッタ及
び複合光学素子及びこれ等を用いた光学ピックアップ装
置に関し、さらに詳しくは、半導体レーザから出射され
た往路光ビームと反射されて戻る復路光ビームとを分離
する分光手段に特徴を有するビームスプリッタ及び複合
光学素子及びこれ等を用いた光学ピックアップ装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】光記録媒体の一例である光磁気ディスク
の光磁気信号及びフォーカシングエラー信号やトラッキ
ングエラー信号等のサーボ信号を得るための光学ピック
アップ装置、例えばフォーカシングエラー信号の検出法
として非点収差法及びトラッキングエラー信号の検出法
としてスリースポット法を用いたものでは、図１０に示
した概略構成図のように概略構成されている。

【０００３】光源である半導体レーザ２から出射された
往路光ビーム（図中の一点鎖線）は、回折格子３により
０次光と±１次光とに分けられプリズム４に入射する。
一般的に、プリズム４は一対の三角柱プリズムを接合し
て構成されており、何れか一方の接合面に蒸着やスパッ
タリングによる多層誘電膜で構成されたＢＳ（Ｂｅａｍ
Ｓｐｌｉｔ）膜１１が形成され、ビームスプリッタを
構成している。そして、このＢＳ膜１１において、半導
体レーザ２から出射された往路光ビームと光磁気ディス
ク１０の信号記録面で反射された戻りの復路光ビームと
を分離する。

【０００４】プリズム４のＢＳ膜１１により分離されて
透過したｐ偏光成分の往路光ビームは、コリメータレン
ズ５に入射されて平行光に変換され、例えば二軸アクチ
ュエータ（図示せず）のフォーカシング方向とトラッキ
ング方向とに可動する可動部に保持された対物レンズ６
により光磁気ディスク１０の信号記録面に集光される。
光磁気ディスク１０の信号記録面に集光された往路光ビ
ームは、信号記録面の磁化方向による磁気光学カー効果
により、その偏光面が回転してｓ偏光成分を含んだ戻り
の復路光ビームとなり、再び対物レンズ６とコリメータ
レンズ５とを透過してプリズム４に入射し、ＢＳ膜１１
で反射された成分がウォラストンプリズム７に入射する
（図中の二点鎖線）。ウォラストンプリズム７において
復路光ビームが複数の光ビームに分割されてマルチレン
ズ８に入射し、このマルチレンズ８によりフォーカスエ
ラー信号を検出するための非点収差が発生され、受光素
子９に集光される。受光素子９はウォラストンプリズム
７において分割された複数の光ビームに対応して複数に
分割された受光部が配設されており、この受光素子９に
よりフォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー
信号のサーボ信号や光磁気信号等が検出される。

【０００５】しかしながら、プリズム４におけるＢＳ膜
１１は、ＢＳ膜１１に対する半導体レーザ２から出射さ
れた往路光ビームの入射方向によりｐ及びｓ偏光方向が
一義的に決定される。即ち、光学薄膜を設けない場合に
は常にＴｐ＞Ｔｓであることから、光学薄膜を設けた場
合でもＴｓをＴｐよりも大とする設計は困難である。そ
のため、通常Ｔｐ＞Ｔｓを前提に配置される。また、半
導体レーザ２から出射される光をより多く光磁気ディス
ク１０に集光するためには、往路の透過率を大とすると
ともに光磁気再生信号のキャリアレベルを大とし、さら
にＣＮ比を向上させるにはＲｐとＲｓとの積をなるべく
大とするため、半導体レーザ２からの出射光がｐ偏光と
なるように構成される。従って、光磁気ディスク１０用
の光学ピックアップ装置１における光学部品の配置は、
図１０に示したような配置に概略限定されていた。

【０００６】ところで、近年、再生専用の光ディスク装
置あるいは記録再生兼用の光ディスク装置の小型薄型化
の要求に対応する光学ピックアップ装置１として、半導
体基板上に光源である半導体レーザ２と、例えばフォー
カシングエラー信号及びトラッキングエラー信号のサー
ボ信号や光磁気信号等を検出する受光素子９とを一体的
に構成した複合光学素子（レーザカプラ方式）が注目さ
れている。この複合光学素子を用いた光磁気ディスク１
０用の光学ピックアップ装置１の一例について、図１１
の概略構成図を参照し、その概略構成について説明す
る。

【０００７】第一の半導体基板１２上に第二の半導体基
板１３が載置され、この第二の半導体基板１３上に光源
である半導体レーザ２が搭載されている。半導体レーザ
２の発光面に対向した側には、第一の半導体基板１２の
第二の半導体基板１３が載置されている面に対してほぼ
４５度の傾斜面を有するプリズム４が位相板１７を介し
て第一の半導体基板１２に接着剤などにより固着されて
いる。この傾斜面にはＢＳ膜１１が形成されており、こ
のＢＳ膜１１において、半導体レーザ２から出射された
往路光ビームが分離されて光磁気ディスク１０のある側
に反射される。そして、例えば二軸アクチュエータ（図
示せず）のフォーカシング方向とトラッキング方向とに
可動する可動部に保持された対物レンズ６により光磁気
ディスク１０の信号記録面に集光される。光磁気ディス
ク１０の信号記録面に集光された往路光ビームは、信号
記録面の磁化方向による磁気光学カー効果により、その
偏光面が回転してｐ偏光成分を含んだ戻りの復路光ビー
ムとなり、再び対物レンズ６を透過してプリズム４に入
射し、ＢＳ膜１１において、ｐ偏光成分がプリズム４内
に導かれる。プリズム４内に導かれた復路光ビーム（図
中の二点鎖線）は位相板１７でほぼ４５度偏光方向が変
換され、位相板１７と第一の半導体基板１２の接合面の
何れか一方の面に形成されたＴｐ１００％、Ｒｓ１００
％の膜においてｐ偏光成分は透過し、ｓ偏光成分は反射
される。透過したｐ偏光成分はプリズム４の天面に形成
された高反射膜により反射され第二の受光素子９ｂに入
射される。この一対の第一の受光素子９ａと第二の受光
素子９ｂとにより、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のサーボ信号や光磁気信号等が検出
される。

【０００８】ところで、図１１を参照して説明した事例
の複合光学素子を用いた光学ピックアップ装置１の変形
例として、半導体レーザ２から出射された往路光ビーム
をＢＳ膜１１において透過させ、この透過した往路光ビ
ームを、例えば４５度の反射面を有するミラーで光磁気
ディスク１０のある側に反射させ、例えば二軸アクチュ
エータをミラー上に配設して小型薄型化に対応した構成
も考えられる。しかしながら、ＢＳ膜１１におけるｐ偏
光成分の透過率をＴｐ、反射率をＲｐとし、ｓ偏光成分
の透過率をＴｓ、反射率をＲｓとすると、通常はＴｐ≧
ＴｓまたはＲｐ≦Ｒｓとなる。従って、ＢＳ膜１１で半
導体レーザ２から出射された往路光ビームのＢＳ膜１１
における反射率Ｒｓが大となるようにＢＳ膜１１を形成
すると、光磁気ディスク１０で反射された戻りの復路光
ビームのＢＳ膜１１におけるｐ偏光成分の透過率Ｔｐと
ｓ偏光成分の透過率Ｔｓとの積Ｔｐ×Ｔｓ、すなわちキ
ャリアが小となり、第一の受光素子９ａと第二の受光素
子９ｂとにより検出される光磁気信号等の検出レベルが
著しく小となり、光磁気ディスク１０用の光学ピックア
ップ装置１としては不都合な構成となる。

【０００９】即ち、複合光学素子を構成するプリズム４
のＢＳ膜１１は、ＢＳ膜１１に対する半導体レーザ２か
ら出射される往路光ビームの入射方向によりｐ及びｓ偏
光方向が一義的に決定される。従って、光学ピックアッ
プ装置１の構成は、図１１に示したように、複合光学素
子上の光磁気ディスク１０のある側に、例えば二軸アク
チュエータを配設するものとなり、小型薄型化の要求に
対応することが困難であった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】光源である半導体レー
ザとフォーカシングエラー信号、トラッキングエラー信
号及び光磁気信号等を検出する受光素子との配置を任意
とするビームスプリッタ及び複合光学素子を提供し、半
導体レーザと受光素子との配置が任意である光学ピック
アップ装置及びより小型薄型化を図った光学ピックアッ
プ装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明のビームスプリッタでは、半導体レ
ーザから出射された往路光ビームと反射されて戻る復路
光ビームとを分離する分光手段を有するビームスプリッ
タにおいて、分光手段はプリズムの一主面にＡｌやＡｕ
等の金属で形成された線状の一次元格子であり、この一
次元格子において、往路光ビーム及び光記録媒体の信号
記録面で反射された戻りの復路光ビームの何れも、一次
元格子の形成方向に対して平行な偏光成分はほぼ反射
し、一次元格子の形成方向に対して垂直な偏光成分はほ
ぼ透過することを特徴とする。そして、往路光ビーム及
び復路光ビームの波長をλ（ｎｍ）とし、一次元格子が
形成されたプリズムの屈折率をｎとするとき、格子の形
成ピッチの値がλ／ｎ（ｎｍ）以下であることを特徴と
する。

【００１２】請求項４の発明の複合光学素子では、少な
くとも半導体基板上に形成された一対の受光素子と、半
導体基板上に形成され、半導体基板とほぼ垂直な発光面
を有する半導体レーザと、一対の受光素子上に固着され
るとともに、半導体レーザの発光面の対向面に半導体レ
ーザの発光面から出射された往路光ビームと反射されて
戻る復路光ビームとを分離する第一の分光手段と、第一
の分光手段により分離された復路光ビームを一対の受光
素子に分光する第二の分光手段とが形成されたビームス
プリッタとを有する複合光学素子において、第一の分光
手段及び第二の分光手段は何れもプリズムの一主面にＡ
ｌやＡｕ等の金属で形成された線状の一次元格子であ
り、この一次元格子において、往路光ビーム及び復路光
ビームの偏光成分は何れも、一次元格子の形成方向に対
して平行な偏光成分はほぼ反射し、一次元格子の形成方
向に対して垂直な偏光成分はほぼ透過することを特徴と
する。また、第二の分光手段は復路光ビームの偏光面を
４５度回転させる位相板と、位相板を透過する復路光ビ
ームを透過光と反射光とに分離する検光子とで構成して
も良い。そして、往路光ビーム及び復路光ビームの波長
をλ（ｎｍ）とし、一次元格子が形成されたプリズムの
屈折率をｎとするとき、一次元格子の形成ピッチの値が
λ／ｎ（ｎｍ）以下であることを特徴とする。

【００１３】請求項８の発明の光学ピックアップ装置で
は、少なくとも半導体レーザから出射された往路光ビー
ムを光記録媒体に集光する対物レンズと、往路光ビーム
と光記録媒体で反射されて戻る復路光ビームとを分離す
る分光手段を有するビームスプリッタと、分光手段によ
り反射された復路光ビームを受光する受光素子とを有す
る光学ピックアップ装置において、分光手段はプリズム
の一主面にＡｌやＡｕ等の金属で形成された線状の一次
元格子であり、この一次元格子において、往路光ビーム
及び復路光ビームの何れも、一次元格子の形成方向に対
して平行な偏光成分はほぼ反射し、一次元格子の形成方
向に対して垂直な偏光成分はほぼ透過することを特徴と
する。そして、往路光ビーム及び復路光ビームの波長を
λ（ｎｍ）とし、一次元格子が形成されたプリズムの屈
折率をｎとするとき、一次元格子の形成ピッチの値がλ
／ｎ（ｎｍ）以下であることを特徴とする。

【００１４】請求項９の発明の光学ピックアップ装置で
は、少なくとも半導体基板上に形成された一対の受光素
子と、半導体基板上に形成され、半導体基板とほぼ垂直
な発光面を有する半導体レーザと、一対の受光素子上に
固着されるとともに、半導体レーザの発光面の対向面に
半導体レーザから出射された往路光ビームと反射されて
戻る復路光ビームとを分離する第一の分光手段と、第一
の分光手段により分離された復路光ビームを一対の受光
素子に分光する第二の分光手段とが形成されたビームス
プリッタとを有する複合光学素子と、往路光ビームを光
記録媒体に集光する対物レンズとを有する光学ピックア
ップ装置において、第一の分光手段及び第二の分光手段
は何れもプリズムの一主面にＡｌやＡｕ等の金属で形成
された線状の一次元格子であり、この一次元格子におい
て、往路光ビーム及び復路光ビームの偏光成分は何れ
も、一次元格子の形成方向に対して平行な偏光成分はほ
ぼ反射し、一次元格子の形成方向に対して垂直な偏光成
分はほぼ透過することを特徴とする。また、第二の分光
手段は復路光ビームの偏光面を４５度回転させる位相板
と、位相板を透過する復路光ビームを透過光と反射光と
に分離する検光子とで構成しても良い。そして、往路光
ビーム及び復路光ビームの波長をλ（ｎｍ）とし、一次
元格子が形成されたプリズムの屈折率をｎとするとき、
一次元格子の形成ピッチの値がλ／ｎ（ｎｍ）以下であ
ることを特徴とする。

【００１５】上述した手段による作用としては、ビーム
スプリッタにおける半導体レーザから出射された往路光
ビーム及び反射されて戻る復路光ビームの偏光成分に対
する透過率あるいは反射率を、偏光子としてプリズムの
一主面に形成された線状の一次元格子、いわゆるワイヤ
グリッドの一次元格子の形成方向によって任意に設定で
きることである。従って、半導体レーザと受光素子との
配置を、例えば光学調整を容易に行うことができる配置
とする光学ピックアップ装置が可能である。また、複合
光学素子を用いた光学ピックアップ装置では、半導体レ
ーザから出射された往路光ビームは透過させ、反射され
て戻る復路光ビームは反射して受光素子へと導く構成が
可能となり、小型薄型化を図ることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明は、半導体レーザから出射
された往路光ビームの偏光成分と光記録媒体の信号記録
面で反射された戻りの復路光ビームの偏光成分とを分離
する分光手段として従来のように、ＢＳ膜を形成したプ
リズムによりビームスプリッタを構成するかわりに、ワ
イヤグリッドをプリズムの一主面に形成してビームスプ
リッタを構成するものである。即ち、図１のワイヤグリ
ッド１４の概略構成図に示したように、一主面にワイヤ
グリッド１４が形成されたプリズムにおける往路光ビー
ム及び復路光ビームの波長をλ（ｎｍ）、プリズムの屈
折率をｎとするとき、ワイヤグリッド１４の格子１５の
形成ピッチの値Ａをλ／ｎ（ｎｍ）以下とすれば、格子
１５の形成方向に対して平行な偏光成分はほぼ反射し、
格子１５の形成方向に対して垂直な偏光成分はほぼ透過
する性質を利用して偏光子とするものである。そして、
ワイヤグリッド１４における格子１５の形成角度によっ
て透過光量と反射光量との割合を任意に設定できる。

【００１７】以下、図１に示したように、プリズムの一
主面に形成されたワイヤグリッド１４の格子１５の形成
方向に対して平行な偏光成分をＰ偏光成分とし、格子１
５の形成方向に対して垂直な偏光成分をＳ偏光成分と定
義することとし、本発明の具体的な実施の形態例につい
て、図２〜図９を参照して説明する。なお、図中の構成
要素で従来の技術で参照した図１０及び図１１と同様の
構造を成しているものについては、同一の参照符号を付
すものとする。

【００１８】実施の形態例１ 本実施の形態例は、従来の技術の図１０を参照して説明
した事例と同様の構成の光学ピックアップ装置１に、本
発明のプリズムにワイヤグリッドを形成して構成したビ
ームスプリッタを適用した例である。これを、光学ピッ
クアップ装置１の概略構成図である図２を参照して説明
する。

【００１９】先ず、図２におけるＢ方向からのプリズム
４に形成された第一のワイヤグリッド１４ａの格子１５
の形成方向が、概略Ｂ矢視図である図３に示したように
形成された事例について説明する。プリズム４の接合面
に形成する第一のワイヤグリッド１４ａの格子１５を、
図３に示した方向に形成すれば、光源である半導体レー
ザ２から出射された往路光ビーム（図中の一点鎖線）の
Ｓ偏光成分がほぼ透過する。即ち、半導体レーザ２から
出射された往路光ビームは、回折格子３により０次光と
±１次光とに分けられてプリズム４に入射する。プリズ
ム４に形成された第一のワイヤグリッド１４ａにより分
離されてほぼ透過した往路光ビームのＳ偏光成分は、コ
リメータレンズ５に入射されて平行光に変換され、例え
ば二軸アクチュエータ（図示せず）のフォーカシング方
向とトラッキング方向とに可動する可動部に保持された
対物レンズ６により光磁気ディスク１０の信号記録面に
集光される。光磁気ディスク１０の信号記録面に集光さ
れた往路光ビームは、信号記録面の磁化方向による磁気
光学カー効果により、その偏光面が回転してＰ偏光成分
を含んだ戻りの復路光ビームとなり、再び対物レンズ６
とコリメータレンズ５とを透過してプリズム４に入射
し、第一のワイヤグリッド１４ａによりＰ偏光成分がほ
ぼ反射されてウォラストンプリズム７に入射する（図中
の二点鎖線）。ウォラストンプリズム７において、復路
光ビームは複数の光ビームが分割されてマルチレンズ８
に入射し、このマルチレンズ８により光ビームにフォー
カスエラー信号を検出するための非点収差が発生され、
受光素子９に集光される。受光素子９はウォラストンプ
リズム７において分割された複数の光ビームに対応して
複数に分割された受光部が構成されており、これにより
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
のサーボ信号や光磁気信号等が検出される。

【００２０】次に、図示を省略するが、光学ピックアッ
プ装置１における半導体レーザ２と受光素子９との配置
が図２に示した事例と逆、即ち、図２において、ウォラ
ストンプリズム７、マルチレンズ８及び受光素子９が配
置されていた光軸上に回折格子３と半導体レーザ２を配
置し、回折格子３と半導体レーザ２が配置されていた光
軸上にウォラストンプリズム７、マルチレンズ８及び受
光素子９を配置した事例について説明する。この場合、
図２におけるＢ方向からのプリズム４に形成された第一
のワイヤグリッド１４ａの格子１５の形成方向が、概略
Ｂ矢視図である図４に示したように形成されている。

【００２１】半導体レーザ２から出射された往路光ビー
ムのＰ偏光成分は、回折格子３により０次光と±１次光
とに分けられてプリズム４に入射する。プリズム４に入
射した往路光ビームのＰ偏光成分は第一のワイヤグリッ
ド１４ａにおいて光磁気ディスク１０のある側にほぼ反
射され、コリメータレンズ５に入射されて平行光に変換
され、光磁気ディスク１０の信号記録面に集光される。
光磁気ディスク１０の信号記録面で反射されたＳ偏光成
分を含んだ戻りの復路光ビームは、対物レンズ６及びコ
リメータレンズ５を透過し、Ｓ偏光成分がプリズム４の
第一のワイヤグリッド１４ａをほぼ透過してウォラスト
ンプリズム７に入射し、マルチレンズ８を透過して受光
素子９に集光される。そして、受光素子９において、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等
のサーボ信号や光磁気信号が検出される。

【００２２】以上説明したように、光源である半導体レ
ーザ２と受光素子９との配置はプリズム４に形成する第
一のワイヤグリッド１４ａの格子１５の形成方向を変え
ることで任意に設定することができる。従って、半導体
レーザ２と受光素子９の配置が任意である光学ピックア
ップ装置１を提供することができる。

【００２３】実施の形態例２ 本実施の形態例は、本発明の複合光学素子を光学ピック
アップ装置１に適用した例である。これを、光学ピック
アップ装置１の概略構成図である図５を参照して説明す
る。第一の半導体基板１２に第二の半導体基板１３が固
着され、この第二の半導体基板１３に光源である半導体
レーザ２が搭載されている。半導体レーザ２の発光面に
対向した側には、第一の半導体基板１２の第二の半導体
基板１３が固着されている面に対して傾斜する傾斜面を
接合面とし、三角柱状の第一のプリズム４ａと台形柱状
の第二のプリズム４ｂとが第一の半導体基板１２に接着
剤などにより固着されている。第一のプリズム４ａと第
二のプリズム４ｂの何れか一方の接合面の、少なくとも
半導体レーザ２から出射された往路光ビーム（図中の一
点鎖線）が照射される部分には第一のワイヤグリッド１
４ａ（第一の分光手段）が形成されている。この第一の
ワイヤグリッド１４ａの図５におけるＣ方向からみた格
子１５の形成方向は、図３に示した事例と同様であり、
半導体レーザ２から出射された往路光ビームのＳ偏光成
分をほぼ透過させて、例えば４５度の反射面を有するミ
ラー１６で光磁気ディスク１０のある側に反射する。そ
して、例えば二軸アクチュエータ（図示せず）のフォー
カシング方向とトラッキング方向とに可動する可動部に
保持された対物レンズ６により光磁気ディスク１０の信
号記録面に集光する。光磁気ディスク１０の信号記録面
に集光した往路光ビームは、信号記録面の磁化方向によ
る磁気光学カー効果により、その偏光面が回転してＰ偏
光成分を含んだ戻りの復路光ビームとなり、再び対物レ
ンズ６を透過し、ミラー１６で反射され、第二のプリズ
ム４ｂに入射し、第一のワイヤグリッド１４ａにおい
て、Ｐ偏光成分がほぼ反射される。第一のワイヤグリッ
ド１４ａで反射された復路光ビーム（図中の二点鎖線）
は、第二のプリズム４ｂの第一の半導体基板１２との接
合面に形成された第二のワイヤグリッド１４ｂ（第二の
分光手段）に入射する。この第二のワイヤグリッド１４
ｂの図５におけるＤ方向からみた格子１５の形成方向
は、図６に示したように、例えば第二のワイヤグリッド
１４ｂにおける復路光ビームの透過量と反射量とがほぼ
等しくなるように傾斜して形成されている。第二のワイ
ヤグリッド１４ｂを透過した復路光ビームは第一の受光
素子９ａに入射し、第二のワイヤグリッド１４ｂで反射
された復路光ビームは第二のプリズム４ｂの天面に形成
された高反射膜により反射されて第二の受光素子９ｂに
入射する。この一対の第一の受光素子９ａと第二の受光
素子９ｂとにより、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のサーボ信号や光磁気信号等が検出
される。

【００２４】また、本実施の形態例は図７に示したよう
に、図５を参照して説明した事例の光学ピックアップ装
置１における複合光学素子を半導体レーザ２からミラー
１６に至る光軸を回転中心として１８０度回転させた構
成の光学ピックアップ装置１としても良く、この場合に
おいても、図７におけるＥ方向からみた第一のワイヤグ
リッド１４ａの格子１５の形成方向は図３に示した事例
と同様であり、図７におけるＦ方向からみた第二のワイ
ヤグリッド１４ｂの格子１５の形成方向は図６に示した
事例と同様である。また、図示を省略するが、図５にお
けるＣ方向からみた第一のワイヤグリッド１４ａの格子
１５の形成方向及び図７におけるＥ方向からみた第一の
ワイヤグリッド１４ａの格子１５の形成方向を図４に示
した事例のように形成すれば、半導体レーザ２から出射
された往路光ビームを第一のワイヤグリッド１４ａにお
いて光磁気ディスク１０のある側に反射する、従来の技
術の図１１を参照して説明した事例と同様の光学ピック
アップ装置１を構成することもできる。

【００２５】実施の形態例３ 本実施の形態例は、実施例２における第二の分光手段
を、第二のプリズムと一対の受光素子が形成されている
半導体基板上との間に設けられ、偏光方向を４５度回転
させる位相板と、この位相板の半導体基板との接合面に
設けられ、Ｐ偏光成分を透過させるとともにＳ偏光成分
を反射する検光子とで構成したものである。これを、光
学ピックアップ装置の概略構成図である図８を参照し、
その概略構成について説明する。なお、半導体レーザ２
から出射された往路光ビームが光磁気ディスク１０で反
射されて往路光ビームとなり、この復路光ビームが第一
のワイヤグリッド１４ａに入射するまでは実施例２にお
いて図５を参照して説明した事例と同様であるので、重
複する説明は省略する。

【００２６】Ｐ偏光成分を含んだ戻りの復路光ビーム
は、第一のワイヤグリッド１４ａにおいて、Ｐ偏光成分
がほぼ反射される。第一のワイヤグリッド１４ａで反射
された復路光ビーム（図中の二点鎖線）は、第二のプリ
ズム４ｂを透過して位相板１７に入射する。この位相板
１７において、復路光ビームの偏光面が４５度回転され
る。位相板１７の第一の半導体基板１２との接合面には
検光子１８が形成されており、この検光子１８ではＰ偏
光成分が透過してＳ偏光成分が反射される。そして、第
一の受光素子９ａにはＰ偏光成分のみが入射する。検光
子１８で反射された復路光ビームは位相板１７を透過し
て再び第二のプリズム４ｂに入射し、第二のプリズム４
ｂの天面に形成された高反射膜により反射されて、位相
板１７を透過して第二の受光素子９ｂに入射される。そ
して、第二の受光素子９ｂにはＳ偏光成分のみが入射す
る。この一対の第一の受光素子９ａと第二の受光素子９
ｂとにより、フォーカシングエラー信号及びトラッキン
グエラー信号のサーボ信号や光磁気信号等が検出され
る。

【００２７】また、本実施の形態例は図９に示したよう
に、図８を参照して説明した事例の光学ピックアップ装
置１における複合光学素子を半導体レーザ２からミラー
１６に至る光軸を回転中心として１８０度回転させた構
成の光学ピックアップ装置１としても良く、この場合に
おいても、図９におけるＨ方向からみた第一のワイヤグ
リッド１４ａの格子１５の形成方向は図３に示した事例
と同様である。また、図示を省略するが、図８における
Ｇ方向からみた第一のワイヤグリッド１４ａの格子１５
の形成方向を図４に示した事例のように形成すれば、半
導体レーザ２から出射された往路光ビームを第一のワイ
ヤグリッド１４ａにおいて光磁気ディスク１０のある側
に反射する、従来の技術の図１１を参照して説明した事
例と同様の光学ピックアップ装置１を構成することもで
きる。

【００２８】

【発明の効果】プリズムの一主面に一次元格子であるワ
イヤグリッドを形成してビームスプリッタを構成すれ
ば、光源である半導体レーザと受光素子との配置はプリ
ズムに形成するワイヤグリッドの格子の形成方向により
任意に設定することができる。従って、これを用いる光
学ピックアップ装置では半導体レーザと受光素子との配
置を、例えば光学調整が容易に行えるような配置とする
こと等ができ、光学ピックアップ装置の設計の自由度を
大とすることができる。また、本発明の複合光学素子に
よれば、ビームスプリッタにおける半導体レーザから出
射された往路光ビーム及び反射されて戻る復路光ビーム
の偏光成分に対する透過率あるいは反射率を、ワイヤグ
リッドの格子の形成方向によって任意に設定できる。さ
らに、本発明の光学ピックアップ装置によれば、半導体
レーザから出射された往路光ビームはほぼ透過させ、反
射されて戻る復路光ビームはほぼ反射して受光素子へと
導く構成が可能となり、小型薄型化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のワイヤグリッドの概略構成図であ
る。

【図２】 本発明の実施の形態例１の光学ピックアップ
装置の概略構成図である。

【図３】 本発明の実施の形態例１、実施の形態例２及
び実施の形態例３において、第一のワイヤグリッドの格
子の形成方向を示し、図２における概略Ｂ矢視図、図５
における概略Ｃ矢視図、図７における概略Ｅ矢視図、図
８における概略Ｇ矢視図、図９における概略Ｈ矢視図で
ある。

【図４】 本発明の実施の形態例１、実施の形態例２及
び実施の形態例３において、第一のワイヤグリッドの格
子の形成方向の他の例を示し、図２における概略Ｂ矢視
図、図５における概略Ｃ矢視図、図７における概略Ｅ矢
視図、図８における概略Ｇ矢視図、図９における概略Ｈ
矢視図である。

【図５】 本発明の実施の形態例２の光学ピックアップ
装置の概略構成図である。

【図６】 図５におけるＤ方向からみた第二のワイヤグ
リッドの格子の形成方向を示した概略Ｄ矢視図である。

【図７】 本発明の実施の形態例２の他の例の光学ピッ
クアップ装置の概略構成図である。

【図８】 本発明の実施の形態例３の光学ピックアップ
装置の概略構成図である。

【図９】 本発明の実施の形態例３の他の例の光学ピッ
クアップ装置の概略構成図である。

【図１０】 従来の光学ピックアップ装置の概略構成図
である。

【図１１】 従来の複合光学素子を用いた光学ピックア
ップ装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１…光学ピックアップ装置、２…半導体レーザ、３…回
折格子、４…プリズム、４ａ…第一のプリズム、４ｂ…
第二のプリズム、５…コリメータレンズ、６…対物レン
ズ、７…ウォラストンプリズム、８…マルチレンズ、９
…受光素子、９ａ…第一の受光素子、９ｂ…第二の受光
素子、１０…光磁気ディスク、１１…ＢＳ膜、１２…第
一の半導体基板、１３…第二の半導体基板、１４…ワイ
ヤグリッド、１４ａ…第一のワイヤグリッド、１４ｂ…
第二のワイヤグリッド、１５…格子、１６…ミラー、１
７…位相板、１８…検光子

Claims (12)

【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往路光ビー
   ムと反射されて戻る復路光ビームとを分離する分光手段
   を有するビームスプリッタにおいて、 前記分光手段はプリズムの一主面に形成された線状の一
   次元格子であり、 前記往路光ビーム及び前記復路光ビームの何れも、前記
   一次元格子の形成方向に対して平行な偏光成分はほぼ反
   射し、前記一次元格子の形成方向に対して垂直な偏光成
   分はほぼ透過することを特徴とするビームスプリッタ。
2. 【請求項２】 前記一次元格子がＡｌ、Ａｕの何れか一
   種を含有するものであることを特徴とする請求項１に記
   載のビームスプリッタ。
3. 【請求項３】 前記往路光ビーム及び前記復路光ビーム
   の波長をλ（ｎｍ）とし、前記プリズムの屈折率をｎと
   するとき、 前記一次元格子の形成ピッチの値がλ／ｎ（ｎｍ）以下
   であることを特徴とする請求項１に記載のビームスプリ
   ッタ。
4. 【請求項４】 少なくとも半導体基板上に形成された一
   対の受光素子と、 前記半導体基板上に形成され、前記半導体基板とほぼ垂
   直な発光面を有する半導体レーザと、 一対の前記受光素子上に固着されるとともに、前記発光
   面の対向面に前記発光面から出射された往路光ビームと
   反射されて戻る復路光ビームとを分離する第一の分光手
   段と、前記第一の分光手段により分離された前記復路光
   ビームを一対の前記受光素子に分光する第二の分光手段
   が形成されたビームスプリッタとを有する複合光学素子
   において、 前記第一の分光手段及び前記第二の分光手段は何れもプ
   リズムの一主面に形成された線状の一次元格子であり、 前記往路光ビーム及び前記復路光ビームの何れも、前記
   一次元格子の形成方向に対して平行な偏光成分はほぼ反
   射し、前記一次元格子の形成方向に対して垂直な偏光成
   分はほぼ透過することを特徴とする複合光学素子。
5. 【請求項５】 前記第二の分光手段が、 前記復路光ビームの偏光面を４５度回転させる位相板
   と、 前記位相板を透過する前記復路光ビームを透過光と反射
   光とに分離する検光子とで構成されていることを特徴と
   する請求項４に記載の複合光学素子。
6. 【請求項６】 前記一次元格子がＡｌ、Ａｕの何れか一
   種を含有するものであることを特徴とする請求項４に記
   載の複合光学素子。
7. 【請求項７】 前記往路光ビーム及び復路光ビームの波
   長をλ（ｎｍ）とし、前記プリズムの屈折率をｎとする
   とき、 前記一次元格子の形成ピッチの値がλ／ｎ（ｎｍ）以下
   であることを特徴とする請求項４に記載の複合光学素
   子。
8. 【請求項８】 少なくとも半導体レーザから出射された
   往路光ビームを光記録媒体に集光する対物レンズと、 前記往路光ビームと前記光記録媒体で反射されて戻る復
   路光ビームとを分離する分光手段を有するビームスプリ
   ッタと、 前記分光手段により反射された前記復路光ビームを受光
   する受光素子とを有する光学ピックアップ装置におい
   て、 前記分光手段はプリズムの一主面に形成された線状の一
   次元格子であり、 前記往路光ビーム及び復路光ビームの何れも、前記一次
   元格子の形成方向に対して平行な偏光成分はほぼ反射
   し、前記一次元格子の形成方向に対して垂直な偏光成分
   はほぼ透過することを特徴とする光学ピックアップ装
   置。
9. 【請求項９】 少なくとも半導体基板上に形成された一
   対の受光素子と、 前記半導体基板上に形成され、前記半導体基板とほぼ垂
   直な発光面を有する半導体レーザと、 一対の前記受光素子上に固着されるとともに、前記発光
   面の対向面に前記半導体レーザから出射された往路光ビ
   ームと反射されて戻る復路光ビームとを分離する第一の
   分光手段と、前記第一の分光手段により分離された前記
   復路光ビームを一対の前記受光素子に分光する第二の分
   光手段とが形成されたビームスプリッタとを有する複合
   光学素子と、 前記往路光ビームを光記録媒体に集光する対物レンズと
   を有する光学ピックアップ装置において、 前記第一の分光手段及び前記第二の分光手段は何れもプ
   リズムの一主面に形成された線状の一次元格子であり、 前記往路光ビーム及び復路光ビームの何れも、前記一次
   元格子の形成方向に対して平行な偏光成分はほぼ反射
   し、前記一次元格子の形成方向に対して垂直な偏光成分
   はほぼ透過することを特徴とする光学ピックアップ装
   置。
10. 【請求項１０】 前記第二の分光手段が、 前記復路光ビームの偏光面を４５度回転させる位相板
    と、 前記位相板を透過した前記復路光ビームを透過光と反射
    光とに分離する検光子とで構成されていることを特徴と
    する請求項９に記載の光学ピックアップ装置。
11. 【請求項１１】 前記一次元格子がＡｌ、Ａｕの何れか
    一種を含有するものであることを特徴とする請求項８ま
    たは請求項９に記載の光学ピックアップ装置。
12. 【請求項１２】 前記往路光ビーム及び復路光ビームの
    波長をλ（ｎｍ）とし、前記プリズムの屈折率をｎとす
    るとき、 前記一次元格子の形成ピッチの値がλ／ｎ（ｎｍ）以下
    であることを特徴とする請求項８または請求項９に記載
    の光学ピックアップ装置。