JP2003067967A - Optical path forming element, its manufacturing method, optical pickup, and optical disk drive - Google Patents
Optical path forming element, its manufacturing method, optical pickup, and optical disk driveInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、光路形成素子・
光路形成素子の製造方法・光ピックアップおよび光ディ
スク装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical path forming element,
The present invention relates to a method for manufacturing an optical path forming element, an optical pickup, and an optical disk device.
【0002】[0002]
【従来の技術】CD、DVDなどの光ディスクに対して
情報の記録や再生を行う光ピックアップの小型化・薄型
化の要望が強い。光ピックアップを小型・薄型化した光
ピックアップとして、特開平6−251410号公報記
載のものが知られている。2. Description of the Related Art There is a strong demand for downsizing and thinning of optical pickups for recording and reproducing information on optical disks such as CDs and DVDs. An optical pickup described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-251410 is known as an optical pickup having a small and thin optical pickup.
【0003】同公報記載の光ピックアップでは、光源と
しての面発光型半導体レーザと光検出器とがバッファ層
上に形成され、上記バッファ層が半導体レーザと第1ガ
ラス層とで挟持され、第1ガラス層に回折格子が形成さ
れ、第1ガラス層に重ねて形成された第2ガラス層にグ
レーティングレンズによる口径:1mm以下の集光レン
ズ(対物レンズ)が形成されている。In the optical pickup described in the publication, a surface-emitting type semiconductor laser as a light source and a photodetector are formed on a buffer layer, and the buffer layer is sandwiched between the semiconductor laser and the first glass layer. A diffraction grating is formed on the glass layer, and a condensing lens (objective lens) having a diameter of 1 mm or less formed by a grating lens is formed on the second glass layer which is formed so as to overlap with the first glass layer.
【0004】この光ピックアップは主要部が一体化され
ているのでコンパクトで薄型であるが、それでも、厚さ
は3mm程度必要である。This optical pickup is compact and thin because the main part is integrated, but the thickness still needs to be about 3 mm.
【0005】光ディスクの記録面上に形成する光スポッ
トを小径化するためには、対物レンズによる結像の幾何
光学的な倍率を小さくすると共に、対物レンズの開口数
を大きくする必要がある。In order to reduce the diameter of the light spot formed on the recording surface of the optical disk, it is necessary to reduce the geometrical optical magnification of the image formation by the objective lens and increase the numerical aperture of the objective lens.
【0006】対物レンズのワーキングディスタンスを考
慮すると、光源発光部と対物レンズとの距離はある程度
の大きさが必要であり、上記公報記載の光ピックアップ
の構造では、小径の光スポットを実現しつつ、光ピック
アップの厚さを3mmよりも薄くすることは困難である
と考えられる。Considering the working distance of the objective lens, the distance between the light source light emitting portion and the objective lens needs to be large to some extent, and the structure of the optical pickup described in the above publication realizes a small-diameter light spot, It is considered difficult to reduce the thickness of the optical pickup to less than 3 mm.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】この発明は、光ピック
アップにおける光源・対物レンズ間の距離の有効な短縮
化を可能ならしむることを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to effectively reduce the distance between a light source and an objective lens in an optical pickup.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明の光路形成素子
は、光ピックアップにおいて「光源と光ディスクとの間
に配備され」る素子であって、以下の特徴を有する。即
ち、全体は「平行平板状の透明体による一体構造」であ
り、光源から光ディスクへ向う直線状の照明用光路を形
成する。そして、機能的には、少なくとも光路分離機能
と凹レンズ機能とを有する。即ち「照明用光路」は、光
源から放射された光束を光ディスクへ導光する光路で直
線状である。The optical path forming element of the present invention is an element "disposed between a light source and an optical disk" in an optical pickup, and has the following features. That is, the whole is "integral structure of parallel plate-shaped transparent bodies" and forms a linear illumination optical path from the light source to the optical disc. And functionally, it has at least an optical path separation function and a concave lens function. That is, the “illumination optical path” is an optical path that guides the light flux emitted from the light source to the optical disc and is linear.
【0009】「光路分離機能」は、光ディスクにより反
射された戻り光束の光路を、光検出部へ向かう1以上の
直線状の検出用光路として、上記直線状の照明用光路
(光源から光ディスクへ向う光路)から分離する機能で
ある。即ち、光路分離機能により、戻り光束は検出部へ
向う光路を伝播するようになる。The "optical path separating function" uses the optical path of the return light flux reflected by the optical disc as one or more linear detection optical paths toward the photodetector, and the linear illumination optical path (from the light source to the optical disk). It is the function of separating from the optical path. That is, the return light flux propagates along the optical path toward the detection unit due to the optical path separation function.
【0010】「凹レンズ機能」は、照明用光路を進む光
束の発散性を強める機能である。The "concave lens function" is a function for enhancing the divergence of the light flux that travels along the illumination optical path.
【0011】光路形成素子は上記の如く「全体としての
形態は平行平板状」であるが、その光源側の面には「光
検出部を構成する1以上の受光素子」が一体化されてい
る。As described above, the optical path forming element is "parallel plate-shaped as a whole", but "one or more light receiving elements constituting the light detecting portion" is integrated on the surface on the light source side. .
【0012】請求項1記載の光路形成素子は「単一の透
明体の、光源側の面に凹レンズ機能を果たす部分が形成
され、他方の面に光路分離機能を果たす部分が形成され
た」構成とすることができる(請求項2)。An optical path forming element according to a first aspect of the present invention has a structure in which a portion of the single transparent body that has a concave lens function is formed on the light source side surface and a portion that has an optical path separation function is formed on the other surface. (Claim 2)
【0013】請求項1記載の光路形成素子はまた「第1
および第2の透明平行平板を重ね合わせて一体化した構
成」とすることができる(請求項3)。「第1の透明平
行平板」には、少なくとも一方の面に「凹レンズ機能を
果たす部分」が形成される。「第2の透明平行平板」に
は、一方の面に「光路分離機能を果たす部分」が形成さ
れる。The optical path forming element according to claim 1 also has the "first
And a configuration in which the second transparent parallel plates are superposed and integrated (Claim 3). At least one surface of the "first transparent parallel plate" is formed with a "portion having a concave lens function". The "second transparent parallel flat plate" has a "portion having an optical path separating function" formed on one surface.
【0014】さらに、請求項1記載の光路形成素子は
「複数の透明平行平板を重ね合せて一体化した構成と
し、複数の透明平行平板のうち1枚を、光路長を調整す
るためのものとする」ことができる(請求項4)。この
場合、光路形成素子を「光源側の面に凹レンズ機能を果
たす部分が形成され、他方の面に光路分離機能を果たす
部分が形成された第1の透明平行平板と、光路長を調整
するための第2の透明平行平板とを有する」構成とする
ことができる(請求項5)。即ち、請求項5記載の光路
形成素子は、最小で2枚の透明平行平板(上記第1およ
び第2の透明平行平板)で構成することができる。Further, the optical path forming element according to claim 1 has a structure in which a plurality of transparent parallel flat plates are superposed and integrated, and one of the plurality of transparent parallel flat plates is for adjusting the optical path length. Can be done ”(Claim 4). In this case, in order to adjust the optical path length, the optical path forming element is defined as "a first transparent parallel plate having a portion having a concave lens function formed on the surface on the light source side and a portion having an optical path separation function formed on the other surface". And a second transparent parallel flat plate ”. That is, the optical path forming element according to the fifth aspect can be composed of at least two transparent parallel flat plates (the first and second transparent parallel flat plates).
【0015】上記請求項4記載の光路形成素子はまた
「少なくとも一方の面に凹レンズ機能を果たす部分が形
成された第1の透明平行平板と、一方の面に光路分離機
能を果たす部分が形成された第2の透明平行平板と、光
路長を調整するための第3の透明平行平板とを有する」
構成とすることができる(請求項6)。The optical path forming element according to claim 4 is also characterized in that "a first transparent parallel plate having a concave lens function formed on at least one surface and an optical path separation function formed on one surface. And a second transparent parallel flat plate and a third transparent parallel flat plate for adjusting the optical path length. "
It can be configured (claim 6).
【0016】上記請求項1または4または5または6記
載の光路形成素子は「光路分離機能を果たす部分を偏光
ホログラムとして形成し、この偏光ホログラムよりも光
ディスク側に1/4波長分の位相差を与える層を形成し
た構成」とすることができる(請求項7)。The optical path forming element according to the above-mentioned claim 1 or 4 or 5 or 6 is such that "a portion that fulfills the optical path separating function is formed as a polarization hologram, and a phase difference of 1/4 wavelength is provided on the optical disk side of the polarization hologram. It is possible to have a "structure in which a layer to be provided is formed" (Claim 7).
【0017】請求項8記載の光路形成素子は、上記請求
項2または3記載の光路形成素子における光路分離機能
を果たす部分を偏光ホログラムとして形成するととも
に、この偏光ホログラムよりも光ディスク側に1/4波
長分の位相差を与える層を形成したことを特徴とする。
「1/4波長分の位相差を与える層」は、複屈折性の結
晶を薄く切り出して波長板としたものでも良いし、複屈
折性を示す物質の薄膜として形成しても良い。The optical path forming element according to claim 8 forms a portion which fulfills the optical path separating function in the optical path forming element according to claim 2 or 3 as a polarization hologram, and is 1/4 on the optical disk side of the polarization hologram. It is characterized in that a layer that gives a phase difference of a wavelength is formed.
The “layer that gives a phase difference of ¼ wavelength” may be a birefringent crystal thinly cut out to form a wave plate, or may be formed as a thin film of a substance exhibiting birefringence.
【0018】上記請求項1または4または5または6ま
たは7または8記載の光路形成素子は、凹レンズ機能を
果たす部分よりも光ディスク側に「対物レンズとして機
能する部分を有する透明平行平板を一体的に有する」構
造とすることができる(請求項9)。The optical path forming element according to the above-mentioned claim 1 or 4 or 5 or 6 or 7 or 8 integrally includes a transparent parallel plate having a portion functioning as an objective lens on the optical disk side rather than a portion functioning as a concave lens. It may have a structure (claim 9).
【0019】この請求項9記載の光路形成素子は「対物
レンズとして機能する部分を有する透明平行平板の光源
側に、この透明平行平板に対し、フォーカシング制御お
よび/またはトラッキング制御を行うための透明なアク
チュエータ機能層を設けた」構造とすることができる
(請求項10)。The optical path forming element according to the ninth aspect of the present invention is "a transparent parallel plate having a portion functioning as an objective lens, which is transparent for performing focusing control and / or tracking control on the transparent parallel plate. The structure having the actuator functional layer ”can be provided (claim 10).
【0020】上記請求項9または10記載の光路形成素
子の「対物レンズとして機能する部分を有する透明平行
平板」において、対物レンズとして機能する部分を「ソ
リッドイマージョンレンズ」として形成することができ
る(請求項11)。請求項9または10または11記載
の光路形成素子は、対物レンズとして機能する部分を有
する透明平行平板よりも光源側に「請求項2または3記
載の光路形成素子と同一構造の部分」を有することがで
きる(請求項12)。In the "transparent parallel plate having a portion functioning as an objective lens" of the optical path forming element according to claim 9 or 10, the portion functioning as an objective lens can be formed as a "solid immersion lens". Item 11). The optical path forming element according to claim 9 or 10 has "a part having the same structure as the optical path forming element according to claim 2 or 3" on the light source side with respect to the transparent parallel plate having a part functioning as an objective lens. (Claim 12).
【0021】上記請求項1〜12の光路形成素子におい
て「凹レンズ機能を果たす部分」の位置は、光源と対物
レンズの間であれば何れの位置でもよく、対物レンズに
到達する前に凹レンズ機能を果たす部分で、光源からの
光束の発散角を増すように配設されていればよい。凹レ
ンズ機能を果たす部分は、屈折面によるレンズでもよい
し、回折によるレンズ機能をもたせたホログラムレンズ
でも良い。また、凹レンズ機能を果たす部分のレンズ機
能をアナモルフィックな機能とすることにより、凹レン
ズ機能を果たす部分により、ビーム整形を行うようにで
きる。In the optical path forming element of the above-mentioned claims 1 to 12, the position of the "portion which performs the concave lens function" may be any position between the light source and the objective lens, and the concave lens function may be provided before reaching the objective lens. It is sufficient that the portion is provided so as to increase the divergence angle of the light beam from the light source. The portion having the concave lens function may be a lens having a refracting surface or a hologram lens having a lens function by diffraction. Further, by making the lens function of the portion that performs the concave lens function an anamorphic function, it is possible to perform beam shaping by the portion that performs the concave lens function.
【0022】この発明の光ピックアップは「光ディスク
に対して、情報の記録・再生・消去の1以上を行うため
の光ピックアップ」であって、光源としての半導体レー
ザと光ディスクの間の光路を、請求項1〜12の任意の
1に記載の光路形成素子により光路形成したことを特徴
とする(請求項13)。The optical pickup of the present invention is an "optical pickup for recording / reproducing / erasing information on / from an optical disc", and an optical path between a semiconductor laser as a light source and the optical disc is claimed. An optical path is formed by the optical path forming element according to any one of Items 1 to 12 (Claim 13).
【0023】請求項13記載の光ピックアップにおい
て、半導体レーザおよび対物レンズを「光路形成素子と
別体」とすることができる(請求項14)。また、半導
体レーザを「光路形成素子に一体化」することもできる
(請求項15)。この請求項15記載の光ピックアップ
の場合、光路形成素子として請求項9または10または
11記載のものを用いる場合であれば、光源としての半
導体レーザから「対物レンズとして機能する部分を有す
る透明平行平板までの全体が一体化されることになる。In the optical pickup described in claim 13, the semiconductor laser and the objective lens can be "separated from the optical path forming element" (claim 14). Further, the semiconductor laser can be "integrated with the optical path forming element" (claim 15). In the case of the optical pickup according to the fifteenth aspect, when the optical path forming element according to the ninth aspect, the tenth aspect, or the eleventh aspect is used, a transparent parallel plate having a portion functioning as an objective lens from a semiconductor laser as a light source. Will be integrated as a whole.
【0024】この発明の光ディスク装置は「光ピックア
ップを用いて、光ディスクに対して情報の記録・再生・
消去の1以上を行うための光ディスク装置」であって、
光ピックアップとして、上記請求項13〜15の任意の
1に記載のものを用いることを特徴とする(請求項1
6)。The optical disk device of the present invention is "recording / reproducing / writing information on / from an optical disk using an optical pickup.
An optical disc device for performing one or more erasures,
An optical pickup according to any one of claims 13 to 15 is used as an optical pickup (claim 1).
6).
【0025】請求項17記載の発明は、上記請求項3〜
12の任意の1に記載の光路形成素子を製造する方法で
あって以下の点を特徴とする。即ち、複数の透明平行平
板に、必要に応じ、所望の機能を果たす機能部分を複数
個配列形成し、上記複数の透明平行平板を、機能部分同
士が互いに直線状に重なるようにし、複数の光路形成素
子部分が配列した状態となるように全体を一体化し、各
光路形成素子部分を互いに切り離して、独立した光路形
成素子とする。The invention according to claim 17 is the above-mentioned claim 3 to
A method for manufacturing the optical path forming element according to any one of 12 is characterized by the following points. That is, if necessary, a plurality of functional portions that perform a desired function are arranged in an array on a plurality of transparent parallel flat plates, and the plurality of transparent parallel flat plates are arranged such that the functional portions are linearly overlapped with each other to form a plurality of optical paths. The whole forming element is integrated so that the forming element portions are arranged, and the respective optical path forming element portions are separated from each other to form independent optical path forming elements.
【0026】[0026]
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を説明す
る。図1(a)は、請求項2記載の光路形成素子を用い
る光ピックアップの要部を説明図的に示している。図1
(a)に示す光ピックアップは、光ディスク6に対し
て、情報の記録・再生・消去の1以上を行うためのもの
である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 (a) is an explanatory diagram showing a main part of an optical pickup using the optical path forming element according to the second aspect. Figure 1
The optical pickup shown in (a) is for performing one or more of recording, reproducing, and erasing of information on the optical disc 6.
【0027】光源である半導体レーザ1から射出した発
散光束1Aは、光路形成素子2を透過して対物レンズ3
に入射し、対物レンズ3の作用により集光され、光ディ
スク6の透明基板を透過して、記録面上に所定の大きさ
の光スポットを形成する。A divergent light beam 1A emitted from a semiconductor laser 1 which is a light source passes through an optical path forming element 2 and an objective lens 3
Incident on the recording medium, condensed by the action of the objective lens 3, transmitted through the transparent substrate of the optical disc 6, and forms a light spot of a predetermined size on the recording surface.
【0028】光路形成素子2は、平行平板状の透明体に
よる一体構造であり、光源1から光ディスク6へ向う直
線状の照明用光路を形成する。この実施の形態におい
て、光路形成素子2は「単一の透明体(例えば、光学石
英ガラス)」であり、その光源1側の面に凹レンズ機能
を果たす部分2Aが形成され、他方の面に「光路分離機
能を果たす部分」が回折格子5として形成されている。
また、光路形成素子2の、半導体レーザ1側の面には、
受光素子4A、4Bがその光軸方向配置基準面を光路形
成素子2の光源側面に合致させて設けられ、光路形成素
子2と一体化されている。The optical path forming element 2 has an integral structure of a parallel plate-shaped transparent body and forms a linear illumination optical path from the light source 1 to the optical disk 6. In this embodiment, the optical path forming element 2 is a "single transparent body (for example, optical quartz glass)", a portion 2A that functions as a concave lens is formed on the surface on the light source 1 side, and the other surface is formed by " The portion that performs the optical path separating function "is formed as the diffraction grating 5.
Further, on the surface of the optical path forming element 2 on the semiconductor laser 1 side,
The light receiving elements 4A and 4B are provided with their reference planes in the optical axis direction aligned with the light source side surfaces of the optical path forming element 2, and are integrated with the optical path forming element 2.
【0029】光路形成素子2の凹レンズ機能を果たす部
分2Aは、この実施の形態においては図示の如く屈折面
であるが、回折によるレンズ機能をもたせたホログラム
レンズとすることもできるし、屈折率分布レンズとする
こともできる。The portion 2A of the optical path forming element 2 which functions as a concave lens is a refracting surface as shown in this embodiment, but it may be a hologram lens having a lens function by diffraction or a refractive index distribution. It can also be a lens.
【0030】半導体レーザ1から放射される光束の発散
角は、活性層に平行な方向と直交する方向とで異なるの
で、凹レンズ機能を果たす部分2Aの凹レンズ機能を、
互いに直交する方向(活性層に平行な方向と、直交する
方向)とで屈折面の曲率を異ならせることによりアナモ
ルフィックな機能とし、対物レンズ3に入射する光束の
断面形状が実質的な円形状となるようにしている。即
ち、凹レンズ機能を果たす部分2Aは「ビーム整形機
能」を有している。Since the divergence angle of the light beam emitted from the semiconductor laser 1 differs between the direction parallel to the active layer and the direction orthogonal thereto, the concave lens function of the portion 2A which performs the concave lens function is
An anamorphic function is obtained by making the curvatures of the refracting surfaces different in the directions orthogonal to each other (the direction parallel to the active layer and the direction orthogonal to each other), and the cross-sectional shape of the light flux incident on the objective lens 3 is substantially circular. It has a shape. That is, the portion 2A that functions as a concave lens has a "beam shaping function".
【0031】半導体レーザ1から放射されて光路形成素
子2に入射した光束1Aは、凹レンズ機能を果たす部分
2Aの凹レンズ機能により、発散性を強められて光路形
成素子2を透過する。The light beam 1A emitted from the semiconductor laser 1 and incident on the optical path forming element 2 is diverged by the concave lens function of the portion 2A which functions as a concave lens, and passes through the optical path forming element 2.
【0032】光ディスク6により反射された「戻り光
束」は、対物レンズ3を往路と逆向きに透過して集束光
束に戻り、光路形成素子2の光ディスク6側の面に「光
路分離機能を果たす部分」として形成された回折格子5
に入射する。回折格子5は、±1次光に対して高い回折
効率を持ち、且つ、+1次光と−1次光に対してパワー
の異なるレンズとしての機能を持っている。The "returned light flux" reflected by the optical disk 6 passes through the objective lens 3 in the direction opposite to the forward path and returns to the converged light flux, and the "optical path separation function is exerted on the surface of the optical path forming element 2 on the optical disk 6 side." Diffraction grating 5 formed as
Incident on. The diffraction grating 5 has a high diffraction efficiency for ± first-order light and has a function as a lens having different powers for + 1st-order light and −1st-order light.
【0033】戻り光束は、回折格子5により±1次光と
して回折されて、光源1から光ディスク6へ向う照明用
光路(往路)から分離される。+1次光として回折され
た光束1Bは「対物レンズ3による戻り光束本来の集束
性」を回折格子5のレンズ作用により若干弱められ、集
束しつつ光路形成素子2を透過し、集束途上で受光素子
4Aに入射する。The return light beam is diffracted by the diffraction grating 5 as ± first-order light and separated from the illumination optical path (outward path) from the light source 1 toward the optical disk 6. The light beam 1B diffracted as the + 1st-order light is slightly weakened by "the original focusing property of the returning light beam by the objective lens 3" by the lens action of the diffraction grating 5, passes through the optical path forming element 2 while being focused, and is received on the way of focusing. It is incident on 4A.
【0034】−1次光として回折された光束1Cは「対
物レンズ3による戻り光束本来の集束性」を回折格子5
のレンズ作用により若干強められ、受光素子4Bの手前
で集束し、発散状態となって受光素子4Aに入射する。
受光素子4A、4Bは「光検出部」を構成する。The light beam 1C diffracted as the -1st-order light has "the original focusing property of the return light beam by the objective lens 3" and the diffraction grating 5
Is slightly strengthened by the lens action of, and is converged in front of the light receiving element 4B to be in a divergent state and enter the light receiving element 4A.
The light receiving elements 4A and 4B form a "light detecting section".
【0035】即ち、光路形成素子2は、光ディスク6に
より反射された戻り光束を、直線状の照明用光路から光
検出部4A、4Bへ向かう1以上の直線状の検出用光路
として分離する光路分離機能と、照明用光路を進む光束
の発散性を強める凹レンズ機能とを有し、光源1側の面
に、光検出部を構成する1以上の受光素子4A、4Bを
一体化されている。That is, the optical path forming element 2 separates the return light flux reflected by the optical disk 6 into one or more linear detection optical paths extending from the linear illumination optical path to the photodetectors 4A and 4B. It has a function and a concave lens function for strengthening the divergence of the light flux that travels through the illumination optical path, and one or more light receiving elements 4A, 4B constituting a light detection unit are integrated on the surface on the light source 1 side.
【0036】対物レンズ3は、図示されないアクチュエ
ーション機構により、フォーカスサーボ及びトラックサ
ーボ駆動されるため光路形成素子とは別体である。The objective lens 3 is a separate body from the optical path forming element because it is driven by focus servo and track servo by an actuation mechanism (not shown).
【0037】図1(a)に示す光ピックアップでは、フ
ォーカスエラー信号検出を「差動ビームサイズ法」で行
なっており、上記の如く、光路分離機能を果たす部分で
ある回折格子5は、戻り光束を、互いに所定の角をなす
2光束1B、1Cに分離し、各光束1B、1Cを異なる
距離で集光させるように最適設計されている。光束1
B、1Cはそれぞれ受光素子4A、4Bに入射し、その
光強度に応じた各種信号を発生させる。In the optical pickup shown in FIG. 1 (a), the focus error signal is detected by the "differential beam size method", and as described above, the diffraction grating 5 which is a portion that performs the optical path separating function is a return light beam. Is separated into two light beams 1B and 1C forming a predetermined angle with each other, and each light beam 1B and 1C is optimally designed to be condensed at different distances. Luminous flux 1
B and 1C respectively enter the light receiving elements 4A and 4B and generate various signals according to the light intensity thereof.
【0038】トラックエラー信号検出については図示し
ていないが、3ビーム法や、プッシュプル法、位相差検
出法、差動プッシュプル法(受光素子4A、4Bの受光
面をトラック直交方向に分割して行うことができる)な
ど、公知の適宜の方法で検出を行うようにできる。フォ
ーカスエラー信号検出も上記差動ビームサイズ法に限ら
ず、ナイフエッジ法、非点収差法等を採用し、それに応
じて回折格子5を最適化するようにできる。The track error signal detection is not shown, but the three-beam method, push-pull method, phase difference detection method, differential push-pull method (the light-receiving surfaces of the light-receiving elements 4A and 4B are divided in the track orthogonal direction). It can be performed by a known appropriate method. The focus error signal detection is not limited to the differential beam size method, but a knife edge method, an astigmatism method, or the like can be adopted, and the diffraction grating 5 can be optimized accordingly.
【0039】例えば、フォーカスエラー信号検出を非点
収差法、トラックエラー信号検出をプッシュプル法で行
うのであれば、回折格子5により戻り光束に「非点収
差」を与え、受光素子として4分割受光素子を用いるこ
とにより、プッシュプル法によるトラックエラー信号を
生成できる。この場合、受光素子は1個ですむ。For example, if the focus error signal is detected by the astigmatism method and the tracking error signal is detected by the push-pull method, the diffraction grating 5 imparts "astigmatism" to the return light beam, and the light receiving element is divided into four light beams. By using the element, it is possible to generate a track error signal by the push-pull method. In this case, only one light receiving element is required.
【0040】図1(b)は(a)に示す実施の形態に対
する比較例である。この比較例では、光路形成素子2a
は凹レンズ機能を持たない。このため、半導体レーザ1
からの光束の発散性が強められることがなく、対物レン
ズ3の開口数に応じた光束径を実現するため、半導体レ
ーザ1と対物レンズ3との間の光路長が、(a)の場合
に比して長くなっている。FIG. 1B shows a comparative example with respect to the embodiment shown in FIG. In this comparative example, the optical path forming element 2a
Has no concave lens function. Therefore, the semiconductor laser 1
Since the divergence of the light flux from is not enhanced and the light flux diameter corresponding to the numerical aperture of the objective lens 3 is realized, when the optical path length between the semiconductor laser 1 and the objective lens 3 is (a) It is longer than that.
【0041】また、図1(a)の実施の形態における光
路形成素子2は、凹レンズ機能を果たす部分2Aの凹レ
ンズ機能がアナモルフィックで「ビーム整形機能」を持
つが、図1(b)の光路形成素子2aは、このようなビ
ーム整形機能を持つことができず、ビーム整形が必要な
場合には、ビーム形成手段を別個に設ける必要があり、
光ピックアップが複雑化・大型化・高コスト化しやす
い。Further, in the optical path forming element 2 in the embodiment of FIG. 1A, the concave lens function of the portion 2A which performs the concave lens function is anamorphic and has a "beam shaping function", but in FIG. The optical path forming element 2a cannot have such a beam shaping function, and when beam shaping is necessary, it is necessary to separately provide a beam forming means,
Optical pickups tend to be complicated, large, and expensive.
【0042】これに対し、図1(a)の光ピックアップ
は、光路形成素子2が凹レンズ機能を持つため、対物レ
ンズ3の光ディスク側のNA(開口数)を固定した場
合、対物レンズ3の焦点距離を短くでき、光源1と対物
レンズ3との間の光路長を有効に短縮し、光ピックアッ
プをより薄型化することが可能となる。On the other hand, in the optical pickup of FIG. 1A, since the optical path forming element 2 has a concave lens function, when the NA (numerical aperture) of the objective lens 3 on the optical disk side is fixed, the focus of the objective lens 3 is fixed. The distance can be shortened, the optical path length between the light source 1 and the objective lens 3 can be effectively shortened, and the optical pickup can be made thinner.
【0043】図1(a)の光ピックアップに用いられて
いる受光素子4A、4Bは、上述の如く「受光素子4
A、4Bの光軸方向配置基準面が、光路形成素子2の光
源側の面と一致する」ように設定されているが、受光素
子として、図2(a)に示すような断面構造を持つも
の、即ち、カバーガラス4a1を有し、受光面4a3が
光軸方向配置基準面4a2から「奥まった位置」にある
ようなものを用いる場合には、受光素子4aおよび同様
の受光素子4bを、光路形成素子2に対して、図2
(b)に示すように設け、光路分離機能を果たす部分を
なす回折格子を、受光素子4a、4bの配置態様に応じ
て最適化すればよい。以下に説明する実施の各形態の場
合においても同様である。The light receiving elements 4A and 4B used in the optical pickup of FIG.
The reference planes A and 4B in the optical axis direction coincide with the surface on the light source side of the optical path forming element 2 ", but the light receiving element has a cross-sectional structure as shown in FIG. In the case of using the one having the cover glass 4a1 and the light receiving surface 4a3 in the "rear position" from the optical axis direction arrangement reference surface 4a2, the light receiving element 4a and the similar light receiving element 4b are For the optical path forming element 2, FIG.
It suffices to optimize the diffraction grating that is provided as shown in (b) and serves as a portion that fulfills the optical path separating function according to the arrangement of the light receiving elements 4a and 4b. The same applies to each of the embodiments described below.
【0044】図3は、光路形成素子として請求項3記載
のものを用いる光ピックアップの実施の1形態を示して
いる。なお、煩雑を避けるため、混同の虞がないと思わ
れるものについては、全図面を通じて同一の符号を用い
る。FIG. 3 shows an embodiment of an optical pickup using the optical path forming element described in claim 3. In addition, in order to avoid complication, the same reference numerals are used throughout the drawings for components that are not likely to be confused.
【0045】この実施の形態において用いられている光
路形成素子20は、第1の透明平行平板21と第2の透
明平行平板22とを有している。これらは材質的には光
学石英ガラス等である。第1の透明平行平板21は、光
源側の面に凹レンズ機能を果たす第1の部分2A1が形
成され、反対側の面には凹レンズ機能を果たす第2の部
分2A2が形成されている。The optical path forming element 20 used in this embodiment has a first transparent parallel plate 21 and a second transparent parallel plate 22. These are optical quartz glass or the like in terms of material. The first transparent parallel plate 21 has a first portion 2A1 having a concave lens function formed on the surface on the light source side, and a second portion 2A2 having a concave lens function formed on the opposite surface.
【0046】第2の透明平行平板22は、対物レンズ3
側の面に「光路分離機能を果たす部分」である回折格子
5を形成されている。また「光検出部」を構成する受光
素子4A、4Bは、第1の透明平行平板21の「光源側
の面」に一体化されている。The second transparent parallel plate 22 is the objective lens 3
A diffraction grating 5, which is a "portion that performs an optical path separation function", is formed on the side surface. Further, the light receiving elements 4A and 4B forming the "light detecting section" are integrated with the "surface on the light source side" of the first transparent parallel flat plate 21.
【0047】これら第1および第2の透明平行平板2
1、22は互いに重ね合わせられ、接着等により一体化
されている。These first and second transparent parallel flat plates 2
1, 22 are superposed on each other and integrated by adhesion or the like.
【0048】光源である半導体レーザ1から射出した発
散光1Aは、光路形成素子20を透過して対物レンズ3
に入射し、対物レンズ3の作用により集光されて、光デ
ィスク6の透明基板を透過して、記録面上に所定の大き
さの光スポットを形成する。The divergent light 1A emitted from the semiconductor laser 1 as the light source passes through the optical path forming element 20 and the objective lens 3
Is incident on the optical disc 6, is condensed by the action of the objective lens 3, passes through the transparent substrate of the optical disc 6, and forms a light spot of a predetermined size on the recording surface.
【0049】光路形成素子20は、平行平板状の透明体
による一体構造(第1および第2の透明平行平板が積層
一体化されている)であり、光源1から光ディスク6へ
向う直線状の照明用光路を形成する。光路形成素子20
の、光源側および対物レンズ側の面に形成された凹レン
ズ機能を果たす部分2A1、2A2は屈折面として形成
されているが、回折によるレンズ機能をもたせたホログ
ラムレンズとすることもできるし、屈折率分布レンズと
することもできる。半導体レーザ1から放射される光束
の光束断面を円形状となるようにビーム整形するため、
凹レンズ機能を果たす部分2A1、2A2の、一方もし
くは双方の凹レンズ機能をアナモルフィックな機能とし
ている。The optical path forming element 20 has an integral structure of parallel plate-shaped transparent bodies (first and second transparent parallel plates are laminated and integrated), and linear illumination from the light source 1 to the optical disk 6 is provided. Form an optical path for use. Optical path forming element 20
The portions 2A1 and 2A2 formed on the surfaces of the light source side and the objective lens side and having a concave lens function are formed as refracting surfaces, but they may be hologram lenses having a lens function due to diffraction, and have a refractive index. It can also be a distributed lens. In order to shape the beam cross section of the beam emitted from the semiconductor laser 1 into a circular shape,
One or both of the concave lens functions of the portions 2A1 and 2A2 that perform the concave lens function are anamorphic functions.
【0050】半導体レーザ1から放射されて光路形成素
子20に入射した光束1Aは、凹レンズ機能を果たす部
分2A1、2A2の凹レンズ機能により、発散性を強め
られて光路形成素子21を透過し、さらに第2の透明平
行平板22を透過する。The light beam 1A emitted from the semiconductor laser 1 and incident on the optical path forming element 20 is diverged by the concave lens function of the portions 2A1 and 2A2 having a concave lens function, passes through the optical path forming element 21, and further The second transparent parallel plate 22 is transmitted.
【0051】光ディスク6により反射された「戻り光
束」は、対物レンズ3を往路と逆向きに透過して集束光
束に戻り、光路形成素子20の光ディスク6側の面に、
光路分離機能を果たす部分として形成された回折格子5
に入射する。The “returned light flux” reflected by the optical disk 6 passes through the objective lens 3 in the direction opposite to the forward path and returns to a focused light flux, and is reflected on the surface of the optical path forming element 20 on the optical disk 6 side.
Diffraction grating 5 formed as a part that performs an optical path separation function
Incident on.
【0052】光検出部を構成する受光素子4A、4Bに
よる戻り光束の検出、対物レンズ3のアクチュエーショ
ンは、図1(a)の実施の形態の場合と同様である。The detection of the returning light flux by the light receiving elements 4A and 4B constituting the photodetecting section and the actuation of the objective lens 3 are the same as those in the embodiment of FIG. 1 (a).
【0053】図1(a)の実施の形態に用いられた光路
形成素子2では、単一の透明体の両面に、凹レンズ機能
を果たす部分2Aと、光路分離機能を果たす部分5とが
形成され、さらに、受光素子4A、4Bが一体化されて
いるので、凹レンズ機能を果たす部分2Aと、光路分離
機能を果たす部分5と、受光素子4A、4Bとの位置関
係を精度良く調整する必要がある。In the optical path forming element 2 used in the embodiment of FIG. 1 (a), a portion 2A having a concave lens function and a portion 5 having an optical path separating function are formed on both surfaces of a single transparent body. Further, since the light receiving elements 4A and 4B are integrated, it is necessary to accurately adjust the positional relationship between the portion 2A that performs the concave lens function, the portion 5 that performs the optical path separating function, and the light receiving elements 4A and 4B. .
【0054】これに対し、図3の実施の形態に用いられ
た光路形成素子20では、凹レンズ機能を果たす部分2
A1、2A2が第1の透明平行平板21に形成され、光
路分離機能を果たす部分5が第2の透明平行平板22に
形成されているので、これら各機能を果たす部分を別個
に作製したのち、互いに位置合せして位置関係を適正化
でき、上記各部分2A1、2A2、5の位置関係の精度
を出し易い。On the other hand, in the optical path forming element 20 used in the embodiment shown in FIG. 3, the portion 2 having a concave lens function is used.
A1 and 2A2 are formed on the first transparent parallel plate 21, and the portion 5 that performs the optical path separating function is formed on the second transparent parallel plate 22. Therefore, after separately producing the portions that perform these functions, The positional relationship can be optimized by aligning them with each other, and the positional relationship of the portions 2A1, 2A2, 5 can be easily obtained with high accuracy.
【0055】また、凹レンズ機能を果たす部分と、光路
分離機能を果たす部分とを互いに別個の透明平行平板に
形成するので形成が容易である。さらに、凹レンズ機能
を果たす部分が2つの部分2A1、2A2で形成される
ので、個々の部分2A1、2A2の負のパワーを軽減で
き、これらの部分の形成が容易となる。Further, since the portion having the concave lens function and the portion having the optical path separating function are formed as transparent parallel flat plates which are different from each other, the formation is easy. Further, since the portion that performs the concave lens function is formed by the two portions 2A1 and 2A2, the negative power of the individual portions 2A1 and 2A2 can be reduced, and these portions can be easily formed.
【0056】図4に示す光ピックアップは図3に示した
実施の形態の変形例であり、光路形成素子を構成する2
枚の透明平行平板21A、22のうち、第1の透明平行
平板21Aは、凹レンズ機能を果たす部分2A21(ビ
ーム整形のためにアナモルフィックなレンズ作用を持
つ)を、対物レンズ3の側のみに形成されている。The optical pickup shown in FIG. 4 is a modified example of the embodiment shown in FIG. 3, and constitutes an optical path forming element.
The first transparent parallel plate 21A among the two sheets of transparent parallel plates 21A and 22 has a portion 2A21 (having an anamorphic lens action for beam shaping) having a concave lens function only on the objective lens 3 side. Has been formed.
【0057】図5に実施の形態を示す光ピックアップ
は、請求項4、5記載の光路形成素子を用いた例であ
る。この実施の形態における光路形成素子は、(光学石
英ガラス等である)複数の透明平行平板22A、23を
重ね合せて(接着等により)一体化してなり、複数の透
明平行平板のうち1枚が「光路長を調整するためのも
の」である。即ち、光路形成素子は、光源1側の面に凹
レンズ機能を果たす部分2A3(ビーム整形のためのア
ナモルフィックな作用を持つ)が形成され、他方の面に
光路分離機能を果たす部分(回折格子)5が形成された
第1の透明平行平板22Aと、光路長を調整するための
第2の透明平行平板23とを有する。The optical pickup of the embodiment shown in FIG. 5 is an example using the optical path forming element according to the fourth and fifth aspects. The optical path forming element in this embodiment is formed by superposing (by bonding or the like) a plurality of transparent parallel flat plates 22A and 23 (of optical quartz glass or the like) and integrating them, and one of the plurality of transparent parallel flat plates is "For adjusting the optical path length". That is, in the optical path forming element, a portion 2A3 (having an anamorphic function for beam shaping) having a concave lens function is formed on the surface on the light source 1 side, and a portion (diffraction grating) having an optical path separating function is formed on the other surface. ) 5 is formed on the first transparent parallel plate 22A and the second transparent parallel plate 23 for adjusting the optical path length.
【0058】第2の透明基板23は、第1の透明基板2
2Aよりも光源1側に設けられ、受光素子4A、4Bを
一体化されている。半導体レーザ1から放射された発散
性の光束は第2の透明平行平板23を透過し、第1の透
明平行平板22Aの「凹レンズ機能」を果たす部分2A
3の作用により発散性を強められて、第1の透明平行平
板22Aから射出し、対物レンズ3の作用により光ディ
スク6の記録面上に光スポットを形成する。The second transparent substrate 23 is the first transparent substrate 2
It is provided closer to the light source 1 than 2A, and the light receiving elements 4A and 4B are integrated. The divergent light beam emitted from the semiconductor laser 1 passes through the second transparent parallel flat plate 23 and serves as the "concave lens function" 2A of the first transparent parallel flat plate 22A.
The divergence is strengthened by the action of 3, and the light is emitted from the first transparent parallel plate 22A, and the action of the objective lens 3 forms a light spot on the recording surface of the optical disc 6.
【0059】光ディスクに反射された光束は戻り光束と
なって対物レンズ3を介して、第1の透明平行板22A
の回折格子5により回折され、受光素子4A、4Bに入
射する。光検出部を構成する受光素子4A、4Bによる
戻り光束の検出、対物レンズ3のアクチュエーション
は、図1(a)の実施の形態の場合と同様である。The light beam reflected by the optical disk becomes a return light beam and passes through the objective lens 3 and then the first transparent parallel plate 22A.
And is incident on the light receiving elements 4A and 4B. The detection of the returning light flux by the light receiving elements 4A and 4B forming the light detection unit and the actuation of the objective lens 3 are the same as those in the embodiment of FIG.
【0060】第2の透明平行平板23は受光素子4A、
4Bを一体化されているが、第1の透明平行平板22A
と別体であるので、受光素子4A、4Bの、凹レンズ機
能を果たす部分2A3及び光路分離機能を果たす部分5
に対する位置合せが容易である。また、第2の透明平行
平板23の「厚さの調整」により、光路分離機能を果た
す部分5と受光素子4A、4Bとの間の光路長を容易か
つ適性に調整できる。The second transparent parallel plate 23 is a light receiving element 4A,
4B is integrated with the first transparent parallel plate 22A.
Since it is a separate body from the light receiving elements 4A and 4B, the portion 2A3 that performs the concave lens function and the portion 5 that performs the optical path separation function
It is easy to align with. In addition, by adjusting the thickness of the second transparent parallel plate 23, the optical path length between the portion 5 that performs the optical path separating function and the light receiving elements 4A and 4B can be easily and appropriately adjusted.
【0061】図6に実施の形態を示す光ピックアップ
は、請求項4、6記載の光路形成素子を用いた例であ
る。この実施の形態における光路形成素子は、(光学石
英ガラス等による)複数の透明平行平板22A、23、
24を重ね合せて(接着等により)一体化してなり、複
数の透明平行平板のうち1枚が「光路長を調整するため
のもの」である。The optical pickup of the embodiment shown in FIG. 6 is an example using the optical path forming element according to the fourth and sixth aspects. The optical path forming element in this embodiment includes a plurality of transparent parallel flat plates 22A, 23 (made of optical quartz glass or the like),
One of the plurality of transparent parallel plates is "for adjusting the optical path length", which is formed by stacking 24 (by bonding or the like) and integrating them.
【0062】即ち、光路形成素子は、少なくとも一方の
面に凹レンズ機能を果たす部分2A3が形成された第1
の透明平行平板22Aと、一方の面に光路分離機能を果
たす部分5が形成された第2の透明平行平板24と、光
路長を調整するための第3の透明平行平板23とを有す
る。That is, the optical path forming element has the first portion 2A3 having a concave lens function formed on at least one surface thereof.
22A, a second transparent parallel flat plate 24 having a portion 5 having an optical path separating function formed on one surface thereof, and a third transparent parallel flat plate 23 for adjusting the optical path length.
【0063】図6の光ピックアップにおける光路形成素
子は、図5に示した光路形成素子の変形例であり、図5
の光路形成素子においては「第1の透明平行平板22A
に形成されていた回折格子5」を、第2の透明平行平板
24の片面に形成し、3枚の透明平行平板22A、2
4、23を重ね合せて一体化した構成となっている。The optical path forming element in the optical pickup shown in FIG. 6 is a modification of the optical path forming element shown in FIG.
In the optical path forming element of "the first transparent parallel plate 22A
The diffraction grating 5 "formed on the second transparent parallel flat plate 24 is formed on one surface of the second transparent parallel flat plate 24.
It has a structure in which 4, 23 are overlapped and integrated.
【0064】このようにすると、凹レンズ機能を果たす
部分2A3を形成された透明平行平板22Aと、光路分
離機能を果たす部分5を形成された透明平行平板24
と、受光素子4A、4Bを一体化され、光路長を調整す
る機能を持つ透明平行平板23とが別体になるので、こ
れらを独立して容易に製造でき、また、各機能を果たす
部分の位置合せも容易である。By doing so, the transparent parallel plate 22A having the portion 2A3 having the concave lens function and the transparent parallel plate 24 having the portion 5 having the optical path separating function are formed.
Since the light receiving elements 4A and 4B are integrated with the transparent parallel plate 23 having a function of adjusting the optical path length, these can be independently and easily manufactured, and the parts that perform the respective functions can be easily manufactured. Positioning is also easy.
【0065】光ピックアップとしての作用は、図1、図
3〜図5の実施の形態の場合と同様である。The operation of the optical pickup is the same as that of the embodiment shown in FIGS. 1 and 3 to 5.
【0066】図7に実施の形態を示す光ピックアップ
は、請求項7記載の光路形成素子を用いた例である。図
7の光ピックアップに用いられている光路形成素子は、
図6に示された光路形成素子における第2の透明平行平
板24の「光路分離機能を果たす部分(回折格子5の形
成されている部分)」を変形したものである。The optical pickup of the embodiment shown in FIG. 7 is an example using the optical path forming element according to the seventh aspect. The optical path forming element used in the optical pickup of FIG.
This is a modification of the "portion (the portion where the diffraction grating 5 is formed)" of the second transparent parallel plate 24 in the optical path forming element shown in FIG.
【0067】即ち、図7に示された光路形成素子では、
第2の透明平行平板24Aに「光路分離機能を果たす部
分」が偏光ホログラム5Aとして形成され、この偏光ホ
ログラム5Aよりも光ディスク6側に「1/4波長分の
位相差」を与える層25が形成されている。That is, in the optical path forming element shown in FIG.
The "portion that performs the optical path separation function" is formed as the polarization hologram 5A on the second transparent parallel plate 24A, and the layer 25 that gives "a phase difference of 1/4 wavelength" to the optical disk 6 side than the polarization hologram 5A is formed. Has been done.
【0068】半導体レーザ1から放射される発散性の光
束1Aは、活性層に平行な方向に偏光した実質的な直線
偏光状態にあるので、回折作用が「半導体レーザ1側か
らの光束に対して作用しない」ように偏光ホログラム5
Aを形成することにより、光源側からの光束を「実質的
に全て」対物レンズ3に入射させることができ、光ディ
スク6の記録面上に明るい光スポットを形成できる。Since the divergent light beam 1A emitted from the semiconductor laser 1 is in a substantially linear polarization state polarized in the direction parallel to the active layer, the diffractive action is "for the light beam from the semiconductor laser 1 side. Polarization hologram 5 to "do not work"
By forming A, the light flux from the light source side can be made incident “substantially all” on the objective lens 3, and a bright light spot can be formed on the recording surface of the optical disc 6.
【0069】光ディスク6により反射された戻り光束
は、層25を往復透過することにより、偏光方向が往路
の状態から90度旋回されて偏光ホログラム5Aに入射
し、偏光ホログラム5Aの回折作用およびレンズ作用を
受けて光路分離され、受光素子4A、4Bに入射する。
このように、光路分離機能を果たす部分を偏光ホログラ
ムとし「1/4波長分の位相差を与える層」を用いるこ
とにより、光ピックアップ動作における光の利用効率を
有効に高めて良好な光ピックアップ動作を実現すること
ができる。The return light beam reflected by the optical disc 6 is transmitted back and forth through the layer 25 so that the polarization direction is rotated 90 degrees from the forward path and is incident on the polarization hologram 5A, and the diffraction action and lens action of the polarization hologram 5A. The light paths are received and separated, and the light is incident on the light receiving elements 4A and 4B.
In this way, by using the polarization hologram as the portion that performs the optical path separation function and using the “layer that gives a phase difference of ¼ wavelength”, the light utilization efficiency in the optical pickup operation is effectively increased, and the good optical pickup operation is performed. Can be realized.
【0070】以下に説明する実施の形態でも同様である
が、光路分離機能を果たす部分を偏光ホログラムとして
形成すると、上記の如く光の利用効率が良いから、少な
い「光源光出力」で情報の記録・再生等を行うことがで
き、省エネルギー化が可能である。また、光利用効率が
高いので、大きい集光スポット強度が得られ、高線速の
情報記録再生が可能となる。受光素子での受光量が多く
なるため、光電変換でのS/N比が向上し、情報のより
高品質な記録再生が可能となる。The same applies to the embodiments described below, but if the portion that fulfills the optical path separating function is formed as a polarization hologram, the utilization efficiency of light is good as described above, so that information is recorded with a small "light source light output".・ Regeneration can be performed and energy can be saved. Further, since the light utilization efficiency is high, a large focused spot intensity can be obtained, and information recording / reproduction at high linear velocity becomes possible. Since the amount of light received by the light receiving element is large, the S / N ratio in photoelectric conversion is improved, and higher quality recording / reproduction of information becomes possible.
【0071】図8に実施の形態を示す光ピックアップ
は、光路形成素子として請求項8記載のものを用いた例
である。この実施の形態における光路形成素子は、図3
の実施の形態において、光路形成素子を構成する第1の
透明平行平板21と第2の透明平行平板22における、
第2の透明平行平板の部分を変形した例である。The optical pickup of the embodiment shown in FIG. 8 is an example in which the optical path forming element described in claim 8 is used. The optical path forming element in this embodiment has the structure shown in FIG.
In the embodiment of the above, in the first transparent parallel flat plate 21 and the second transparent parallel flat plate 22 constituting the optical path forming element,
It is an example in which the portion of the second transparent parallel plate is modified.
【0072】第1の透明平行平板21は、図3における
ものと同じく、光学石英ガラス等で形成され、光源側の
面に凹レンズ機能を果たす第1の部分2A1が形成さ
れ、反対側の面には凹レンズ機能を果たす第2の部分2
A2が形成されている。The first transparent parallel flat plate 21 is formed of optical quartz glass or the like, as in FIG. 3, and has a first portion 2A1 serving as a concave lens function formed on the surface on the light source side and on the opposite surface. Is a second part 2 which functions as a concave lens
A2 is formed.
【0073】光学石英ガラス等による第2の透明平行平
板22Bは、対物レンズ3側の面に「光路分離機能を果
たす部分」が偏光ホログラム5Aとして形成され、偏光
ホログラム5Aよりも光ディスク6側に「1/4波長分
の位相差」を与える層25が形成されている。「光検出
部」を構成する受光素子4A、4Bは、第1の透明平行
平板21の「光源側の面」に一体化されている。第1お
よび第2の透明平行平板21、22Bは互いに重ね合わ
せられ、接着等により一体化されている。In the second transparent parallel flat plate 22B made of optical quartz glass or the like, the "portion which fulfills the optical path separating function" is formed as the polarization hologram 5A on the surface on the objective lens 3 side, and "on the optical disk 6 side" than the polarization hologram 5A. A layer 25 that gives a “phase difference of ¼ wavelength” is formed. The light receiving elements 4A and 4B forming the "light detecting section" are integrated with the "surface on the light source side" of the first transparent parallel flat plate 21. The first and second transparent parallel flat plates 21 and 22B are overlapped with each other and integrated by adhesion or the like.
【0074】光ピックアップ動作は、図3の実施の形態
と同様であるが、戻り光束の検出に関しては図7の実施
の形態と同様であり、図7の実施の形態の場合と同様、
光源から放射される光の利用効率を有効に高めることが
できる。The optical pickup operation is the same as that of the embodiment of FIG. 3, but the detection of the return light flux is the same as that of the embodiment of FIG. 7, and like the case of the embodiment of FIG.
The utilization efficiency of the light emitted from the light source can be effectively increased.
【0075】図1(a)の光ピックアップの光路形成素
子2における回折格子5に換えて偏光ホログラムを形成
し、偏光ホログラムよりも光ディスク側に「1/4波長
分の位相差」を与える層を形成した光路形成素子とする
ことができることはいうまでもない。A polarization hologram is formed in place of the diffraction grating 5 in the optical path forming element 2 of the optical pickup of FIG. 1 (a), and a layer for giving "a phase difference of 1/4 wavelength" to the optical disk side of the polarization hologram is provided. It goes without saying that the formed optical path forming element can be used.
【0076】図9に実施の1形態を示す光ピックアップ
は、図7の光ピックアップの変形例であり、図7の光ピ
ックアップにおける対物レンズ3の部分を「対物レンズ
のレンズ面を形成した透明平行平板30」として、これ
を層25に接着等の手段により一体化したものである。The optical pickup according to the first embodiment shown in FIG. 9 is a modification of the optical pickup shown in FIG. 7. The objective lens 3 in the optical pickup shown in FIG. The flat plate 30 "is integrated with the layer 25 by means such as adhesion.
【0077】図9における光路形成素子は、請求項9記
載の光路形成素子の実施の1形態であり、凹レンズ機能
を果たす部分2A3よりも光ディスク6側に、対物レン
ズとして機能する部分(対物レンズのレンズ面)を有す
る透明平行平板30を一体的に有する。この場合、対物
レンズとして機能する部分を有する透明平行平板30
は、光路形成素子の一部として他の透明平行平板と一体
化されているので、フォーカシングサーボやトラッキン
グサーボは、光路形成素子全体を光軸方向(図の上下方
向)、トラック直交方向に変位させて行なうか、あるい
は光源である半導体レーザ1を変位させて行うことがで
きる。The optical path forming element shown in FIG. 9 is an embodiment of the optical path forming element according to claim 9, and is a portion functioning as an objective lens (a portion of the objective lens which is closer to the optical disk 6 than the portion 2A3 which functions as a concave lens). A transparent parallel plate 30 having a lens surface) is integrally provided. In this case, a transparent parallel plate 30 having a portion that functions as an objective lens
Is integrated with other transparent parallel plates as a part of the optical path forming element, so focusing servo and tracking servo displace the entire optical path forming element in the optical axis direction (vertical direction in the figure) and in the direction orthogonal to the track. Can be performed by displacing the semiconductor laser 1 which is the light source.
【0078】図10に実施の1形態を示す光ピックアッ
プは、図9の光ピックアップの変形例である。図10の
光ピックアップでは、光路形成素子の一部として一体化
された「対物レンズとして機能する部分」を有する透明
平行平板31における、対物レンズとして機能する部分
は「ソリッドイマージョンレンズ」である。The optical pickup of the first embodiment shown in FIG. 10 is a modification of the optical pickup of FIG. In the optical pickup of FIG. 10, the part that functions as the objective lens in the transparent parallel plate 31 that has the “part that functions as the objective lens” integrated as a part of the optical path forming element is the “solid immersion lens”.
【0079】従って、図10における光路形成素子は、
請求項12記載のものの実施の1形態である。ソリッド
イマージョンレンズは、特開平11−45455公報に
より知られているので、ここでは詳細な説明を省略す
る。Therefore, the optical path forming element in FIG.
This is an embodiment of the invention described in claim 12. Since the solid immersion lens is known from Japanese Patent Laid-Open No. 11-45455, detailed description thereof will be omitted here.
【0080】図9、図10の光ピックアップの光路形成
素子では、対物レンズとして機能する部分を有する透明
平行平板30、31を所定の厚さで形成し、光路形成素
子を構成する他の透明平行平板に積層するだけで、光束
光軸方向を高精度に保って配置することが可能である。In the optical path forming element of the optical pickup shown in FIGS. 9 and 10, the transparent parallel flat plates 30 and 31 having a portion functioning as an objective lens are formed to have a predetermined thickness, and the other transparent parallel plate forming the optical path forming element is formed. Only by stacking on a flat plate, the light beam optical axis direction can be arranged with high accuracy.
【0081】また光学素子全てが光路形成素子として一
体構造となっているために、各光学素子を保持する部材
・機構を1つに集約でき、全体が一体構造であるため経
時変化による各部の位置ズレがなく信頼性が非常に高い
という利点がある。Further, since all the optical elements have an integrated structure as an optical path forming element, the members and mechanisms for holding each optical element can be integrated into one, and since the whole is an integrated structure, the position of each part due to changes over time. There is an advantage that there is no deviation and the reliability is very high.
【0082】また、平行平板状のソリッドイマージョン
レンズは上記公報記載のように、簡便、高精度、低コス
トで製造でき、平行平板形状であるため光路形成素子を
形成する上で他の透明平行平板等との親和性が良い。ま
た、ソリッドイマージョンレンズは小型化が可能で、光
路形成素子を非常に小さなものにできる。Further, as described in the above publication, the parallel plate type solid immersion lens can be manufactured simply, with high precision and at low cost, and since it has a parallel plate shape, it is different from other transparent parallel plate plates in forming an optical path forming element. Good affinity with etc. Further, the solid immersion lens can be miniaturized, and the optical path forming element can be made very small.
【0083】さらに、ソリッドイマージョンレンズは通
常の凸レンズに比べNAを非常に大きくできるため、光
情報記録媒体上の集光スポット径を小さくすることがで
き、従って光情報記録媒体上に「より高密度」に情報を
記録することが可能となる。Furthermore, since the solid immersion lens can have a much larger NA than a normal convex lens, it is possible to reduce the focused spot diameter on the optical information recording medium, and therefore, "higher density" on the optical information recording medium. It is possible to record information in ".
【0084】従って、ソリッドイマージョンレンズによ
り「対物レンズとして機能する部分」を形成して光路形
成素子に取り込むことにより、受光素子を含む光ピック
アップの構成要素を一体化することが可能であり、非常
に小型かつ薄型で、高密度記録再生が可能な光ピックア
ップの実現が可能となる。Therefore, by forming the "portion functioning as an objective lens" by the solid immersion lens and incorporating it into the optical path forming element, it is possible to integrate the constituent elements of the optical pickup including the light receiving element. It is possible to realize an optical pickup that is compact and thin and that enables high-density recording and reproduction.
【0085】図11に実施の形態を示す光ピックアップ
は、図9の光ピックアップの変形例であり、光束に1/
4波長の位相差を与える層25と、対物レンズとして機
能する部分を形成した透明平行平板30との間に、透明
なアクチュエータ機能層60を設けたものである。従っ
て、図11の光ピックアップに用いられている光路形成
素子は請求項10記載の光路形成素子の実施の1形態で
ある。The optical pickup of the embodiment shown in FIG. 11 is a modification of the optical pickup of FIG.
A transparent actuator function layer 60 is provided between a layer 25 that gives a phase difference of four wavelengths and a transparent parallel plate 30 that forms a portion that functions as an objective lens. Therefore, the optical path forming element used in the optical pickup of FIG. 11 is an embodiment of the optical path forming element according to claim 10.
【0086】透明なアクチュエータ機能層60は、フォ
ーカシング制御および/またはトラッキング制御を行う
ためのものである。アクチュエータ機能層60は、その
光ディスク6側の面が「光ディスク6に直交す方向に変
位して透明平行平板30を移動させる、フォーカシング
動作可能な素子」あるいは、「光ディスクと平行方向に
変位して、透明平行平板30をトラックに直交する方向
へ移動させる、トラッキング動作可能な素子」、あるい
はこれらの素子を積層して、フォーカシング動作とトラ
ッキング動作とを行えるようにしたものが可能である。The transparent actuator functional layer 60 is for performing focusing control and / or tracking control. The surface of the actuator functional layer 60 on the side of the optical disc 6 is “an element that is movable in the direction orthogonal to the optical disc 6 to move the transparent parallel flat plate 30 and that is capable of focusing operation” or “is displaced in the direction parallel to the optical disc, It is possible to move the transparent parallel flat plate 30 in a direction orthogonal to the track "or an element capable of tracking operation", or to stack these elements so that focusing operation and tracking operation can be performed.
【0087】フォーカシング動作可能なものとしてはピ
エゾ素子、静電素子、圧電素子等を利用でき、トラッキ
ング動作可能なものとしては、近来提案されている公知
のマイクロアクチュエータを利用できる。A piezo element, an electrostatic element, a piezoelectric element or the like can be used as a focusable element, and a well-known microactuator proposed recently can be used as a tracking element.
【0088】図9、図10の光ピックアップでは、対物
レンズとして機能する部分を持つ透明平行平板が光路形
成素子と一体構造であるため、光路形成素子全体を変位
させて、アクチュエーション機構でサーボ駆動しなけれ
ばならず、駆動の重量が大きいため、高速動作が困難で
あるが、図11の光ピックアップのように、光路形成素
子の一部としてアクチュエータ機能層を設けると、光路
形成素子全体を駆動する必要がなく、アクチュエータ機
能層よりも光ディスク側に積層されている部分のみを駆
動すればよいため、可動部が軽く、より高速の動作が可
能となる。In the optical pickups of FIGS. 9 and 10, since the transparent parallel plate having the portion functioning as the objective lens has an integral structure with the optical path forming element, the entire optical path forming element is displaced and servo-driven by the actuation mechanism. However, it is difficult to operate at high speed because the driving weight is large. However, if the actuator function layer is provided as a part of the optical path forming element as in the optical pickup of FIG. 11, the entire optical path forming element is driven. Since it is not necessary to drive, only the portion laminated on the optical disc side of the actuator function layer needs to be driven, so that the movable portion is light and high-speed operation is possible.
【0089】図12は、図10の光ピックアップの変形
例であり、図10の光路形成素子の構成において、少な
くとも一方の面に凹レンズ機能を果たす部分2A3が形
成された第1の透明平行平板22Aと、一方の面に光路
分離機能を果たす部分5Aが偏光ホログラムとして形成
された第2の透明平行平板24Aとの間に、アクチュエ
ータ機能層60を設けたものである。図13は、請求項
15記載の光ピックアップの実施の1形態を示す。図1
3(a)において、光路形成素子の第1の透明平行平板
21、第2の平行平板22B、1/4波長分の位相差を
与える層25および偏光ホログラム5Aの部分は、図8
に示す光ピックアップのものと同じである。FIG. 12 shows a modified example of the optical pickup shown in FIG. 10. In the structure of the optical path forming element shown in FIG. 10, a first transparent parallel flat plate 22A having a portion 2A3 having a concave lens function is formed on at least one surface thereof. The actuator function layer 60 is provided between the first transparent parallel plate 24A and the second transparent parallel flat plate 24A, which is formed as a polarization hologram and has a portion 5A having an optical path separating function. FIG. 13 shows a first embodiment of the optical pickup according to the fifteenth aspect. Figure 1
3 (a), the first transparent parallel plate 21, the second parallel plate 22B, the layer 25 for providing a phase difference of 1/4 wavelength and the polarization hologram 5A of the optical path forming element are shown in FIG.
It is the same as that of the optical pickup shown in.
【0090】光源である半導体レーザチップ1と2個の
受光素子(各々の受光面を符号4A1、4B1で示す)
を、1つの基板上に一体に形成した一体型受発光素子1
00を、光路形成素子に接着または密着させて一体化し
た。図13(c)は、図13(b)のC−C断面図であ
る。半導体レーザ1は、上記基板に形成された反射面に
向けて光束を放射し、反射面に反射された光束が、第1
の透明平行平板21に入射する。A semiconductor laser chip 1 as a light source and two light receiving elements (each light receiving surface is shown by reference numerals 4A1 and 4B1)
Integrated light receiving and emitting element 1 in which the above is integrally formed on one substrate
00 was bonded or adhered to the optical path forming element to be integrated. FIG. 13C is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 13B. The semiconductor laser 1 emits a light beam toward the reflection surface formed on the substrate, and the light beam reflected by the reflection surface is the first light beam.
It is incident on the transparent parallel plate 21 of.
【0091】図14に実施の1形態を示す光ピックアッ
プは、図12に示す光ピックアップにおける光源と2個
の受光素子の部分とを、図13に示す一体型受発光素子
100で置き換えたものである。The optical pickup according to the first embodiment shown in FIG. 14 is obtained by replacing the light source and the two light receiving elements in the optical pickup shown in FIG. 12 with the integrated light receiving and emitting element 100 shown in FIG. is there.
【0092】図13、図14の光ピックアップでは、半
導体レーザ1と2個の受光素子が一体形成され光路形成
素子に一体化されているため、光ピックアップを非常に
小型・薄型に実現可能である。また一体化により環境変
動、経年変化による各部の位置ズレなどがなく、信頼性
の高い光ピックアップを実現できる。特に、図14に示
す光ピックアップでは、上記効果が顕著である。In the optical pickups of FIGS. 13 and 14, the semiconductor laser 1 and the two light receiving elements are integrally formed and integrated with the optical path forming element, so that the optical pickup can be realized in a very small and thin shape. . In addition, the integration makes it possible to realize a highly reliable optical pickup without the positional deviation of each part due to environmental changes and aging. Especially, in the optical pickup shown in FIG. 14, the above effect is remarkable.
【0093】図14の光ピックアップは、全体の厚さを
2mm程度とすることが可能であり、キャリジや揺動ア
ームにより駆動するもののほか、「浮揚型の光ピックア
ップ」として好適である。The optical pickup shown in FIG. 14 can have a total thickness of about 2 mm, and is suitable as a "floating type optical pickup" in addition to the one driven by a carriage or a swing arm.
【0094】上に説明した実施の各形態における光路形
成素子は、光ピックアップにおいて「光源と光ディスク
との間に配備される光路形成素子」であって、平行平板
状の透明体による一体構造であり、光源1から光ディス
ク6へ向う直線状の照明用光路を形成すると共に、光デ
ィスク6により反射された戻り光束を、直線状の照明用
光路から光検出部へ向かう1以上の直線状の検出用光路
として分離する光路分離機能と、照明用光路を進む光束
の発散性を強める凹レンズ機能とを少なくとも有し、光
源側の面に、光検出部を構成する1以上の受光素子4
A、4Bを一体化されたもの(請求項1)である。The optical path forming element in each of the above-described embodiments is an "optical path forming element provided between the light source and the optical disk" in the optical pickup, and has an integrated structure of a parallel plate transparent body. A linear illumination optical path from the light source 1 to the optical disc 6, and at least one linear detection optical path for returning the return light flux reflected by the optical disc 6 from the linear illumination optical path to the photodetection unit. At least one light receiving element 4 which forms a photodetector on the surface on the light source side, and which has at least a function of separating an optical path and a concave lens function of strengthening the divergence of a light beam traveling in the illumination optical path.
This is a combination of A and 4B (Claim 1).
【0095】図1の光ピックアップに用いられた光路形
成素子2は、単一の透明体の光源側の面に凹レンズ機能
を果たす部分2Aが形成され、他方の面に光路分離機能
を果たす部分5が形成されたもの(請求項2)である。In the optical path forming element 2 used in the optical pickup of FIG. 1, a portion 2A having a concave lens function is formed on the light source side surface of a single transparent body, and a portion 5 having an optical path separating function is formed on the other surface. Is formed (claim 2).
【0096】図3、図4の光ピックアップに用いられた
光路形成素子は、少なくとも一方の面に凹レンズ機能を
果たす部分が形成された第1の透明平行平板21、21
Aと、一方の面に光路分離機能を果たす部分5が形成さ
れた第2の透明平行平板22とを有し、これら第1およ
び第2の透明平行平板を重ね合わせて一体化してなるも
の(請求項3)である。The optical path forming element used in the optical pickup shown in FIGS. 3 and 4 has first transparent parallel flat plates 21 and 21 each having a portion having a concave lens function formed on at least one surface thereof.
A, and a second transparent parallel flat plate 22 having a portion 5 having an optical path separating function formed on one surface thereof, and the first and second transparent parallel flat plates are superposed and integrated ( Claim 3).
【0097】図5、図6、図7、図9、図10、図1
1、図12の光ピックアップに用いられた光路形成素子
は、複数の透明平行平板を重ね合せて一体化してなり、
複数の透明平行平板のうち1枚が、光路長を調整するた
めの透明平行平板23である(請求項4)。FIG. 5, FIG. 6, FIG. 7, FIG. 9, FIG.
1, the optical path forming element used in the optical pickup of FIG. 12 is formed by stacking a plurality of transparent parallel flat plates and integrating them.
One of the plurality of transparent parallel plates is the transparent parallel plate 23 for adjusting the optical path length (claim 4).
【0098】図5の光ピックアップに用いられた光路形
成素子は、光源側の面に凹レンズ機能を果たす部分22
Aが形成され、他方の面に光路分離機能を果たす部分5
が形成された第1の透明平行平板22Aと、光路長を調
整するための第2の透明平行平板23とを有するもので
あり(請求項5)、図6、図7の光ピックアップに用い
られた光路形成素子は、少なくとも一方の面に凹レンズ
機能を果たす部分2A3が形成された第1の透明平行平
板22Aと、一方の面に光路分離機能を果たす部分5が
形成された第2の透明平行平板24と、光路長を調整す
るための第3の透明平行平板23とを有するもの(請求
項6)である。The optical path forming element used in the optical pickup shown in FIG. 5 has a portion 22 having a concave lens function on the surface on the light source side.
A where A is formed and the optical path separating function is provided on the other surface 5
And a second transparent parallel flat plate 23 for adjusting the optical path length (Claim 5), which is used in the optical pickups of FIGS. 6 and 7. The optical path forming element has a first transparent parallel plate 22A having a portion 2A3 having a concave lens function formed on at least one surface and a second transparent parallel plate having a portion 5 having an optical path separating function formed on one surface. It has a flat plate 24 and a third transparent parallel flat plate 23 for adjusting the optical path length (claim 6).
【0099】図7の光ピックアップに用いられた光路形
成素子は、光路分離機能を果たす部分が偏光ホログラム
5Aとして形成され、この偏光ホログラム5Aよりも光
ディスク6側に1/4波長分の位相差を与える層25が
形成され(請求項7)、図8の光ピックアップに用いら
れた光路形成素子では、凹レンズ機能を果たす部分2A
1、2A2が形成された第1の透明平行平板21と、一
方の面に光路分離機能を果たす部分5Aが形成された第
2の透明平行平板22Bとを有し、これら第1および第
2の透明平行平板を重ね合わせて一体化した部分が請求
項3記載の光路形成素子を構成し、光路分離機能を果た
す部分5Aを偏光ホログラムとして形成するとともに、
この偏光ホログラムよりも光ディスク側に1/4波長分
の位相差を与える層25を形成したもの(請求項8)で
ある。In the optical path forming element used in the optical pickup shown in FIG. 7, the portion that performs the optical path separation function is formed as a polarization hologram 5A, and a phase difference of ¼ wavelength is provided on the optical disk 6 side from the polarization hologram 5A. In the optical path forming element used in the optical pickup of FIG. 8 in which the layer 25 for giving is formed (claim 7), the portion 2A which functions as a concave lens.
1 and 2A2 are formed on the first transparent parallel plate 21, and a second transparent parallel plate 22B is formed on one surface of which a portion 5A having an optical path separating function is formed. A portion in which transparent parallel plates are superposed and integrated constitutes an optical path forming element according to claim 3, and a portion 5A which performs an optical path separating function is formed as a polarization hologram.
A layer 25 for providing a phase difference of ¼ wavelength is formed closer to the optical disc than the polarization hologram (claim 8).
【0100】図9、図10、図11、図12の光ピック
アップに用いられた光路形成素子は、凹レンズ機能を果
たす部分よりも光ディスク6側に、対物レンズとして機
能する部分を有する透明平行平板30、31を一体的に
有し(請求項9)、図11、図12の光ピックアップに
用いられた光路形成素子では、対物レンズとして機能す
る部分を有する透明平行平板30、31の光源側に、こ
の透明平行平板に対し、フォーカシング制御および/ま
たはトラッキング制御を行うための透明なアクチュエー
タ機能層60が設けられている(請求項10)。The optical path forming element used in the optical pickup shown in FIGS. 9, 10, 11 and 12 is a transparent parallel plate 30 having a portion functioning as an objective lens on the optical disk 6 side from the portion functioning as a concave lens. , 31 are integrally provided (claim 9), and in the optical path forming element used in the optical pickup of FIGS. 11 and 12, on the light source side of the transparent parallel flat plates 30, 31 having a portion functioning as an objective lens, A transparent actuator function layer 60 for performing focusing control and / or tracking control is provided on the transparent parallel plate (claim 10).
【0101】また、図10、図12の光ピックアップに
用いられた光路形成素子では、対物レンズとして機能す
る部分を有する透明平行平板31において、対物レンズ
として機能する部分がソリッドイマージョンレンズであ
る(請求項11)。In the optical path forming element used in the optical pickup shown in FIGS. 10 and 12, in the transparent parallel plate 31 having a portion functioning as an objective lens, the portion functioning as an objective lens is a solid immersion lens (claim) Item 11).
【0102】図7〜図14の実施の形態において、「1
/4波長分の位相差を与える層25」は、複屈折性の結
晶を薄い透明平行平板として切り出したものを用いた。In the embodiment shown in FIGS. 7 to 14, "1"
As the layer 25 ″ that gives a phase difference of / 4 wavelength, a birefringent crystal cut out as a thin transparent parallel plate was used.
【0103】また、上に実施の形態を説明した各光ピッ
クアップは、光ディスクに対して、情報の記録・再生・
消去の1以上を行うための光ピックアップにおいて、光
源としての半導体レーザ1と光ディスク6の間の光路を
請求項1〜12の何れかに記載の光路形成素子により光
路形成したもの(請求項13)であり、図1、図3〜8
の光ピックアップでは、半導体レーザ1および対物レン
ズ3が光路形成素子と別体である(請求項14)が、図
13、図14の光ピックアップでは半導体レーザ1が光
路形成素子に一体化されている(請求項15)。Each of the optical pickups described in the above embodiments records / reproduces / reproduces information on / from an optical disc.
An optical pickup for performing one or more erasures, wherein an optical path between the semiconductor laser 1 as a light source and the optical disk 6 is formed by the optical path forming element according to any one of claims 1 to 12 (claim 13). And FIGS. 1 and 3 to 8
In the optical pickup of (1), the semiconductor laser 1 and the objective lens 3 are separate from the optical path forming element (claim 14), but in the optical pickups of FIGS. 13 and 14, the semiconductor laser 1 is integrated with the optical path forming element. (Claim 15).
【0104】図15は、光ピックアップを用いて、光デ
ィスクに対して情報の記録・再生・消去の1以上を行う
ための光ディスク装置(請求項16)の、実施の1形態
を要部のみ略示している。FIG. 15 schematically shows an embodiment of an optical disk apparatus (claim 16) for performing one or more of information recording / reproducing / erasing on / from the optical disk by using an optical pickup. ing.
【0105】光ディスクDはホルダ151にセットさ
れ、モータMにより回転される。符号152で示す「揺
動アーム」は、アーム先端部に保持した光ピックアップ
154を、揺動により光ディスクDの半径方向へ変位さ
せる。この例において、光ピックアップ154は図14
に示すタイプのもので、アクチュエータ機能層60とし
て圧電素子が用いられ、フォーカシング制御を行なうこ
とができるようになっている。The optical disc D is set in the holder 151 and rotated by the motor M. The “swing arm” denoted by reference numeral 152 displaces the optical pickup 154 held at the tip of the arm in the radial direction of the optical disc D by swinging. In this example, the optical pickup 154 is shown in FIG.
A piezoelectric element is used as the actuator function layer 60, and focusing control can be performed.
【0106】光ピックアップ154は、揺動アーム15
2の先端部に設けられたアクチュエータ153に設けら
れている。アクチュエータ153は、光ピックアップ1
53をトラック直交方向に微動させる。トラッキング制
御は、揺動アーム152で「大まか」に行なわれ、アク
チュエータ153で細かく行なわれる。The optical pickup 154 comprises a swing arm 15
It is provided on the actuator 153 provided at the tip of the No. 2. The actuator 153 is the optical pickup 1
Finely move 53 in the direction orthogonal to the track. The tracking control is performed "roughly" by the swing arm 152 and finely by the actuator 153.
【0107】図16は、請求項17記載の「光路形成素
子の製造方法」の実施の1形態として、図9の光ピック
アップで用いられているタイプの光路形成素子を製造す
る場合を示している。FIG. 16 shows a case where an optical path forming element of the type used in the optical pickup shown in FIG. 9 is manufactured as an embodiment of the “method for manufacturing an optical path forming element” described in claim 17. .
【0108】符号161〜164は、何れも透明平行平
板を示している。透明平行平板161には、光路長調整
機能を果たす部分が2次元マトリックス状に形成され、
透明平行平板162には凹レンズ機能を果たす部分が2
次元マトリックス状に形成される。さらに、透明平行平
板163には光路分離機能を果たす部分が2次元マトリ
ックス状に形成され、透明平行平板164には対物レン
ズとして機能する部分が2次元マトリックス状に形成さ
れる。Reference numerals 161 to 164 all represent transparent parallel plates. The transparent parallel plate 161 is formed with a two-dimensional matrix in which the portion that performs the optical path length adjusting function is formed.
The transparent parallel plate 162 has two concave lens functions.
It is formed into a three-dimensional matrix. Further, the transparent parallel plate 163 is formed in a two-dimensional matrix with a portion that performs an optical path separation function, and the transparent parallel plate 164 is formed in a two-dimensional matrix with a portion that functions as an objective lens.
【0109】これら透明平行平板161〜164は、2
次元マトリックス状に形成された各機能部分同士が互い
に直線状に重なるようにして、接着等により光路形成素
子アレイ165として全体を一体化する。光路形成素子
アレイ165には、光路形成素子部分がアレイ配列して
いるので、各光路形成素子を切り出して、独立した光路
形成素子166とする。These transparent parallel plates 161 to 164 have two
The optical path forming element array 165 is integrated as a whole by bonding or the like so that the respective functional portions formed in the three-dimensional matrix form overlap each other linearly. In the optical path forming element array 165, since the optical path forming element portions are arrayed, each optical path forming element is cut out to form an independent optical path forming element 166.
【0110】各機能部分を複数個、2次元的に配列形成
し、それらを積層して一体化したのち切り出すので量産
性に富み、アライメントも1工程で複数の素子に対して
可能となるので製造ばらつきの少ない精度の高い光路形
成素子を製造できる。Since a plurality of functional portions are formed in a two-dimensional array, they are laminated and integrated, and then cut out, the mass productivity is high, and alignment can be performed for a plurality of elements in one step. It is possible to manufacture a highly accurate optical path forming element with little variation.
【0111】[0111]
【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規な光路形成素子・光路形成素子の製造方法・光ピ
ックアップおよび光ディスク装置を実現できる。この発
明の光路形成素子は凹レンズ機能を果たす部分を有し、
光源からの光束の発散性を強める機能を有するため、光
源から対物レンズにいたる光路長を有効に短縮化するこ
とが可能である。As described above, according to the present invention, a novel optical path forming element, a method of manufacturing an optical path forming element, an optical pickup, and an optical disk device can be realized. The optical path forming element of the present invention has a portion that performs a concave lens function,
Since it has the function of enhancing the divergence of the light flux from the light source, it is possible to effectively shorten the optical path length from the light source to the objective lens.
【0112】このような光路形成素子は、この発明の製
造方法により大量に、且つ安価に製造できる。この発明
の光ピックアップは、光路形成素子を用いることによ
り、薄型・コンパクトに形成でき、従って、このような
光ピックアップを用いる光ディスク装置はコンパクトに
実現可能である。Such an optical path forming element can be manufactured in large quantity and at low cost by the manufacturing method of the present invention. The optical pickup of the present invention can be formed thin and compact by using the optical path forming element, and therefore, the optical disc device using such an optical pickup can be realized compactly.
【図1】光ピックアップの実施の1形態を、比較例とと
もに示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an optical pickup together with a comparative example.
【図2】受光素子の別例と光路形成素子への取り付け状
態を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining another example of the light receiving element and a mounting state to the optical path forming element.
【図3】光ピックアップの実施の別形態を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the optical pickup.
【図4】光ピックアップの実施の他の形態示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the optical pickup.
【図5】光ピックアップの実施の他の形態を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the optical pickup.
【図6】光ピックアップの実施の他の形態を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the optical pickup.
【図7】光ピックアップの実施の他の形態を示す図であ
る。FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the optical pickup.
【図8】光ピックアップの実施の他の形態を示す図であ
る。FIG. 8 is a diagram showing another embodiment of the optical pickup.
【図9】光ピックアップの実施の他の形態を示す図であ
る。FIG. 9 is a diagram showing another embodiment of the optical pickup.
【図10】光ピックアップの実施の他の形態を示す図で
ある。FIG. 10 is a diagram showing another embodiment of the optical pickup.
【図11】光ピックアップの実施の他の形態を示す図で
ある。FIG. 11 is a diagram showing another embodiment of the optical pickup.
【図12】光ピックアップの実施の他の形態を示す図で
ある。FIG. 12 is a diagram showing another embodiment of the optical pickup.
【図13】光ピックアップの実施の他の形態を示す図で
ある。FIG. 13 is a diagram showing another embodiment of the optical pickup.
【図14】光ピックアップの実施の他の形態を示す図で
ある。FIG. 14 is a diagram showing another embodiment of the optical pickup.
【図15】光ディスク装置の実施の1形態を要部のみ示
す図である。FIG. 15 is a diagram showing only a main part of an embodiment of an optical disc device.
【図16】光路形成素子の製造方法を説明するための図
である。FIG. 16 is a drawing for explaining the manufacturing method of the optical path forming element.
1 光源(半導体レーザ) 2 光路形成素子 2A 凹レンズ機能を果たす部分 3 対物レンズ 4A、4B 受光素子 5 光路分離機能を果たす部分(回折格子) 6 光ディスク 1 Light source (semiconductor laser) 2 Optical path forming element 2A A part that functions as a concave lens 3 Objective lens 4A, 4B light receiving element 5 Portion that fulfills the optical path separation function (diffraction grating) 6 optical disks
Claims (17)
クとの間に配備される光路形成素子であって、 平行平板状の透明体による一体構造であり、 光源から光ディスクへ向う直線状の照明用光路を形成す
ると共に、 光ディスクにより反射された戻り光束を、上記直線状の
照明用光路から光検出部へ向かう1以上の直線状の検出
用光路として分離する光路分離機能と、上記照明用光路
を進む光束の発散性を強める凹レンズ機能とを少なくと
も有し、 光源側の面に、上記光検出部を構成する1以上の受光素
子を一体化されたことを特徴とする光路形成素子。1. An optical path forming element provided between a light source and an optical disk in an optical pickup, which is an integrated structure of a parallel plate-shaped transparent body, and has a linear illumination optical path extending from the light source to the optical disk. An optical path separating function for forming the return light flux reflected by the optical disc and separating it as one or more linear detection optical paths from the linear illumination optical path to the photodetection section, and a light flux traveling through the illumination optical path. And a concave lens function for enhancing the divergence of the optical path forming element, and one or more light receiving elements constituting the photodetection section are integrated on the surface on the light source side.
分が形成され、他方の面に光路分離機能を果たす部分が
形成されたことを特徴とする光路形成素子。2. The optical path forming element according to claim 1, wherein a surface of the single transparent body on the light source side has a portion that functions as a concave lens, and the other surface has a portion that functions as an optical path. An optical path forming element characterized by the above.
された第1の透明平行平板と、 一方の面に光路分離機能を果たす部分が形成された第2
の透明平行平板とを有し、 これら第1および第2の透明平行平板を重ね合わせて一
体化してなることを特徴とする光路形成素子。3. The optical path forming element according to claim 1, wherein a first transparent parallel plate having a concave lens function formed on at least one surface and an optical path separating function formed on one surface. Second
And a transparent parallel plate, and the first and the second transparent parallel plates are superposed and integrated with each other.
るためのものであることを特徴とする光路形成素子。4. The optical path forming element according to claim 1, wherein a plurality of transparent parallel flat plates are laminated and integrated, and one of the plurality of transparent parallel flat plates is for adjusting an optical path length. An optical path forming element characterized by being present.
方の面に光路分離機能を果たす部分が形成された第1の
透明平行平板と、 光路長を調整するための第2の透明平行平板とを有する
ことを特徴とする光路形成素子。5. An optical path forming element according to claim 4, wherein a part that functions as a concave lens is formed on a surface on the light source side, and a part that functions as an optical path is formed on the other surface. And a second transparent parallel plate for adjusting the optical path length.
された第1の透明平行平板と、 一方の面に光路分離機能を果たす部分が形成された第2
の透明平行平板と、 光路長を調整するための第3の透明平行平板とを有する
ことを特徴とする光路形成素子。6. The optical path forming element according to claim 4, wherein a first transparent parallel plate having a concave lens function formed on at least one surface and an optical path separating function formed on one surface. Second
And a third transparent parallel plate for adjusting the optical path length.
光路形成素子において、 光路分離機能を果たす部分が偏光ホログラムとして形成
され、この偏光ホログラムよりも光ディスク側に1/4
波長分の位相差を与える層が形成されていることを特徴
とする光路形成素子。7. The optical path forming element according to claim 1, 4 or 5 or 6, wherein a portion that fulfills an optical path separating function is formed as a polarization hologram, and is 1/4 closer to the optical disk than the polarization hologram.
An optical path forming element, wherein a layer that gives a phase difference of a wavelength is formed.
クとの間に配備される光路形成素子であって、 請求項2または3記載の光路形成素子における光路分離
機能を果たす部分を偏光ホログラムとして形成するとと
もに、この偏光ホログラムよりも光ディスク側に1/4
波長分の位相差を与える層を形成したことを特徴とする
光路形成素子。8. An optical path forming element provided between a light source and an optical disk in an optical pickup, wherein a portion of the optical path forming element according to claim 2 or 3 which performs an optical path separating function is formed as a polarization hologram. , 1/4 closer to the optical disk than this polarization hologram
An optical path forming element, wherein a layer that gives a phase difference of a wavelength is formed.
7または8記載の光路形成素子において、 凹レンズ機能を果たす部分よりも光ディスク側に、対物
レンズとして機能する部分を有する透明平行平板を一体
的に有することを特徴とする光路形成素子。9. The optical path forming element according to claim 1, 4 or 5 or 6 or 7 or 8, wherein a transparent parallel plate having a portion functioning as an objective lens is integrally formed on the optical disc side with respect to the portion functioning as a concave lens. An optical path forming element having the following.
光源側に、この透明平行平板に対し、フォーカシング制
御および/またはトラッキング制御を行うための透明な
アクチュエータ機能層を設けたことを特徴とする光路形
成素子。10. The optical path forming element according to claim 9, wherein a transparent parallel plate having a portion functioning as an objective lens is provided on a light source side with a transparency for performing focusing control and / or tracking control for the transparent parallel plate. An optical path forming element, which is provided with a simple actuator function layer.
において、 対物レンズとして機能する部分を有する透明平行平板に
おいて、対物レンズとして機能する部分がソリッドイマ
ージョンレンズとして形成されたことを特徴とする光路
形成素子。11. The optical path forming element according to claim 9 or 10, wherein in the transparent parallel plate having a portion functioning as an objective lens, a portion functioning as an objective lens is formed as a solid immersion lens. Forming element.
路形成素子において、 対物レンズとして機能する部分を有する透明平行平板よ
りも光源側に、請求項2または3記載の光路形成素子と
同一構造の部分を有することを特徴とする光路形成素
子。12. The optical path forming element according to claim 9, 10 or 11, having the same structure as the optical path forming element according to claim 2 or 3 on the light source side with respect to the transparent parallel plate having a portion functioning as an objective lens. An optical path forming element having a portion.
・消去の1以上を行うための光ピックアップにおいて、 光源としての半導体レーザと光ディスクの間の光路を請
求項1〜12の任意の1に記載の光路形成素子により光
路形成したことを特徴とする光ピックアップ。13. An optical pickup for recording / reproducing / erasing information on / from an optical disk, wherein an optical path between a semiconductor laser as a light source and the optical disk is any one of claims 1-12. An optical pickup having an optical path formed by the optical path forming element described.
て、 半導体レーザおよび対物レンズが、光路形成素子と別体
であることを特徴とする光ピックアップ。14. The optical pickup according to claim 13, wherein the semiconductor laser and the objective lens are separate from the optical path forming element.
て、 半導体レーザが光路形成素子に一体化されていることを
特徴とする光ピックアップ。15. The optical pickup according to claim 13, wherein a semiconductor laser is integrated with the optical path forming element.
対して情報の記録・再生・消去の1以上を行うための光
ディスク装置であって、 光ピックアップとして、請求項13〜15の任意の1に
記載のものを用いることを特徴とする光ディスク装置。16. An optical disk device for recording / reproducing / erasing information on / from an optical disk by using the optical pickup, wherein the optical pickup is any one of claims 13 to 15. An optical disk device characterized by using the same.
形成素子を製造する方法であって、 複数の透明平行平板に、必要に応じ、所望の機能を果た
す機能部分を複数個配列形成し、 上記複数の透明平行平板を、機能部分同士が互いに直線
状に重なるようにして、複数の光路形成素子部分が配列
した状態となるように全体を一体化し、 各光路形成素子部分を互いに切り離して、独立した光路
形成素子とすることを特徴とする光路形成素子の製造方
法。17. A method of manufacturing an optical path forming element according to any one of claims 3 to 12, wherein a plurality of transparent parallel flat plates are arranged with a plurality of functional portions that fulfill desired functions, if necessary. The plurality of transparent parallel flat plates are integrally formed so that the functional portions are linearly overlapped with each other so that the plurality of optical path forming element portions are arranged, and the respective optical path forming element portions are mutually integrated. A method for manufacturing an optical path forming element, which is separated to form an independent optical path forming element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001258050A JP2003067967A (en) | 2001-08-28 | 2001-08-28 | Optical path forming element, its manufacturing method, optical pickup, and optical disk drive |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3095709A1 (en) * | 2015-05-20 | 2016-11-23 | Goodrich Lighting Systems GmbH | Exterior aircraft lighting device |
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2001
- 2001-08-28 JP JP2001258050A patent/JP2003067967A/en active Pending
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CN106482060A (en) * | 2015-05-20 | 2017-03-08 | 古德里奇照明***有限责任公司 | Airplane external illuminating device |
US9846112B2 (en) | 2015-05-20 | 2017-12-19 | Goodrich Lighting Systems Gmbh | Exterior aircraft lighting device |
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