JP3211484B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば光磁気ディスク
に所望の記録情報の記録再生を行う光磁気ディスク記録
再生装置等の光学系として用いて好適な光ピックアップ
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日において、記憶容量が大きいこと，
記録データの保存性が良いこと，簡単に書き換え可能で
あること等から、記録データの記録再生には、光磁気デ
ィスクが多く用いられるようになってきた。

【０００３】上記光磁気ディスクに記録データを記録再
生する光磁気ディスク記録再生装置に設けられている光
ピックアップ装置は、例えば半導体レーザと、この半導
体レーザからの出射光を平行光にするコリメータレンズ
と、このコリメータレンズで平行光にされた出射光を集
光して光磁気ディスクの記録面に照射する対物レンズ
と、上記半導体レーザ及び対物レンズ間に設けられ、上
記光磁気ディスクの記録面で反射された反射光の一部を
分離する第１の偏光ビームスプリッタと、この第１の偏
光ビームスプリッタで分離された反射光の一部を検波す
る検光子と、この検光子を透過した光のレベルを検出す
るフォトディテクタ等から構成されている。

【０００４】このような構成を有する光ピックアップ装
置は、上記半導体レーザから出射されるレーザビームを
集光して上記光磁気ディスクの記録面に照射し、この記
録面で反射された反射光の一部を上記第１の偏光ビーム
スプリッタで分離し、この分離された反射光の一部のう
ち、所定の偏光面、すなわち、所定の光振動面を有する
成分のレベルを上記フォトディテクタで検出することに
より、上記光磁気ディスクに記録されている記録データ
を再生するようになっている。

【０００５】上述の検光子としては、「シートアナライ
ザ」が一般的に用いられるが、このシートアナライザ
は、「消光比」が低いため、Ｓ／Ｎ比が低いという問題
がある。このため、現在主流となっている光ピックアッ
プ装置には上記検光子の代わりに１／２波長板が設けら
れている。

【０００６】この１／２波長板が設けられた光ピックア
ップ装置は、上記第１の偏光ビームスプリッタで分離さ
れた反射光を、上記１／２波長板及び第２の偏光ビーム
スプリッタで、さらにＰ波成分及びＳ波成分に分離し、
該Ｐ波成分及びＳ波成分のレベルをそれぞれ２つのフォ
トディテクタで検出し、これらのレベル差を差動増幅器
で検出することにより、上記光磁気ディスクに記録され
ている記録データを再生するようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記１／２波
長板が設けられた光ピックアップ装置は、第１，第２の
偏光ビームスプリッタの計２つの偏光ビームスプリッタ
を設けなければならないため、部品点数が多くなり、製
作費が高くなる問題があった。

【０００８】また、上記第１の偏光ビームスプリッタで
分離された反射光を、上記第２の偏光ビームスプリッタ
でさらに２つの成分に分離する構成のため、その光路を
確立する必要があり、各部品の位置合わせが面倒である
うえ、装置自体が大型化する問題があった。

【０００９】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
ものであり、部品点数を削減して小型且つ安価に作製で
きるうえ、面倒な位置合わせを軽減することができるよ
うな光ピックアップ装置に関する。

【００１０】 本発明に係る光ピックアップ装置は、光
磁気ディスクに照射するためのレーザビームを出射する
レーザビーム出射手段と、上記レーザビーム出射手段か
らのレーザビームを平行光として出射するとともに、上
記レーザビームが光磁気ディスクに照射されることによ
り生ずる反射光を収束して出射するコリメータレンズ
と、上記レーザビームは光路を曲げることなく透過さ
せ、上記反射光は上記レーザビームと偏光方向が異なる
ことからその光路を所定分曲げて出射するローションプ
リズムと、上記レーザビーム及び反射光を所定の角度だ
け旋光して出射する第１の旋光部と、入射されるレーザ
ビーム及び反射光を、上記第１の旋光部とは逆に所定の
角度だけ旋光して出射する第２の旋光部とが、上記レー
ザビーム及び反射光の光軸を境にして設けられている旋
光手段と、上記レーザビーム出射手段からのレーザビー
ムを収束して上記光磁気ディスクに照射するとともに、
上記反射光は平行光として出射する対物レンズと、上記
ローションプリズムにより光路が所定分曲げられ、上記
コリメータレンズにより収束された反射光を受光し、ト
ラッキングエラー、フォーカスエラー、光磁気記録信号
を検出する光検出手段とを有することを特徴として上述
の課題を解決する。

【００１１】

【作用】本発明に係る光ピックアップ装置は、レーザビ
ーム出射手段から出射されたレーザビームが、コリメー
タレンズに入射される。上記コリメータレンズは、上記
レーザビームを平行光として出射する。この平行光とさ
れたレーザビームは、次にローションプリズムに入射さ
れる。

【００１２】 上記ローションプリズムは、偏光方向の
違いで入射される光の光路を所定分曲げる特性となって
おり、上記レーザビームの偏光方向の場合は光路を曲げ
ずに出射する。このレーザビームは、次に旋光手段に入
射される。

【００１３】上記旋光手段は、例えば上記レーザビーム
の光軸を境に右側が第１の旋光部である右旋光板、左側
が第２の旋光部である左旋光板で形成されており、上記
ローションプリズムからのレーザビームのうち、光軸を
境に右側のレーザビームを、上記右旋光板により所定の
角度だけ旋光して出射し、上記光軸を境に左側のレーザ
ビームを、上記左旋光板により、上記右旋光板とは逆に
所定の角度だけ旋光して出射する。

【００１４】これにより、見かけ上は一本のレーザビー
ムであるが、光軸を境に右側及び左側でそれぞれ旋光角
の異なるレーザビームが形成されることとなる。このレ
ーザビームは、対物レンズにより収束され光磁気ディス
クに照射される。

【００１５】次に、上記レーザビームを対物レンズを介
して光磁気ディスクに照射することにより反射光が生ず
る。この反射光は上記対物レンズにより平行光とされ出
射される。この平行光とされた反射光のうち、上記旋光
手段内の右旋光板を介して出射されたレーザビームに係
る反射光は、上記旋光手段内の左旋光板に入射され、上
記旋光手段内の左旋光板を介して出射されたレーザビー
ムに係る反射光は、上記旋光手段内の右旋光板に入射さ
れる。

【００１６】上記旋光手段に入射される反射光の進行方
向は、上記レーザビーム出射手段から出射されるレーザ
ビームの進行方向とは逆となる。このため、上記左旋光
板に入射された反射光は、さらに所定の角度だけ旋光さ
れて出射され、上記右旋光板に入射された反射光は、上
記左旋光板に入射された反射光とは逆にさらに所定の角
度だけ旋光されて出射されることとなる。

【００１７】上記旋光手段を介した上記反射光は、次に
上記ローションプリズムに入射される。

【００１８】 上述のように、上記ローションプリズム
は、光の偏光方向によりその光路を所定分曲げて出射す
る特性となっている。また、上記反射光は、上記レーザ
ビームと偏光方向が異なる。このため、上記ローション
プリズムに入射された反射光は、その偏光方向の異なる
成分のみの光路が所定分曲げられて出射される。この光
路が所定分曲げられて出射された反射光は、次に上記コ
リメータレンズに入射される。

【００１９】上記コリメータレンズは、上記反射光を収
束して出射する。この収束された反射光は、光検出手段
に照射される。

【００２０】 上記光検出手段は、例えば受光部が４分
割されており、非点収差法でフォーカスエラーを検出
し、ラジアルプッシュプル法でトラッキングエラーを検
出し、タンジェンシャルプッシュプル法（差動検出法）
で光磁気記録信号を検出し、上記４つの受光部で受光し
た反射光のレベルの和を検出してＲＦ信号を検出する。

【００２１】

【実施例】以下、本発明に係る光ピックアップ装置の実
施例について図面を参照しながら説明する。

【００２２】本発明に係る光ピックアップ装置は、例え
ば図１に示すように光磁気ディスク１に所望の記録デー
タを記録し再生する光磁気ディスク記録再生装置の光学
系として適用することができる。

【００２３】上記図１において、本実施例に係る光ピッ
クアップ装置は、記録時には記録用のレベルの強いレー
ザビームを出射し、再生時には再生用のレベルの弱いレ
ーザビームを出射するレーザダイオード（レーザビーム
出射手段）２と、上記レーザビームを平行光として出射
するとともに、上記レーザビームが光磁気ディスク１に
照射されることにより生ずる反射光を収束して出射する
コリメータレンズ３と、進行方向に応じて光路を曲げる
特性を有しており、上記レーザビームは光路を曲げずに
出射し、上記レーザビームが上記光磁気ディスク１に照
射されることにより生ずる反射光はその光路を所定分曲
げて出射するローションプリズム４とを有している。

【００２４】また、上記光ピックアップ装置は、入射さ
れるレーザビーム及び反射光の光軸を境にして、右側の
レーザビーム及び反射光を所定の角度だけ右方向に旋回
して出射する右旋光板５Ｒ（第１の旋光部）、及び、入
射されるレーザビーム及び反射光を所定の角度だけ左方
向に旋回して出射する左旋光板５Ｌ（第２の旋光部）を
有する旋光板（旋光手段）５と、上記旋光板５を介して
入射される上記レーザダイオード２からのレーザビーム
を収束して上記光磁気ディスク１に照射するとともに、
上記反射光を平行光として出射する対物レンズ６と、上
記ローションプリズム４により光路が所定分曲げられた
反射光を受光してトラッキングエラー信号，フォーカス
エラー信号，光磁気記録信号，ＲＦ信号を形成するフォ
トディテクタ（光検出手段）７とを有している。

【００２５】また、上記レーザダイオード２及びフォト
ディテクタ７は、それぞれ隣接して、箱型形状のレーザ
ユニット１１内に設けられている。このレーザユニット
１１には、上記レーザダイオード２から出射されるレー
ザビーム及び上記ローションプリズム４を介して上記フ
ォトディテクタ７に照射される反射光をそれぞれ遮らな
いように孔部１１ａが設けられている。なお、例えば上
記レーザユニット１１は、上記孔部１１ａ以外は、全て
遮光されるような構成となっている。

【００２６】次に、このような構成を有する本実施例に
係る光ピックアップ装置の動作説明をする。

【００２７】 まず、記録時或は再生時となると、上記
レーザダイオード２から図２（ａ）に示すような例えば
Ｐ偏光成分のレーザビームが出射される。このＰ偏光成
分のレーザビームは、上記コリメータレンズ３に入射さ
れる。上記コリメータレンズ３は、上記Ｐ偏光成分のレ
ーザビームを平行光として出射する。この平行光とされ
たレーザビームは、ローションプリズム４に入射され
る。

【００２８】 上記ローションプリズム４は、光の偏光
方向に応じてその光路を所定分曲げる特性となってお
り、上記レーザビームの進行方向の場合、該レーザビー
ムの光路は曲げずに出射する。このローションプリズム
４を介したレーザビームは、次に旋光板５に入射され
る。

【００２９】 上記旋光板５は、上述のように上記レー
ザビームの光軸を境に右側が右旋光板５Ｒ、左側が左旋
光板５Ｌで形成されている。このため、上記旋光板５
は、上記ローションプリズム４を介して入射されたレー
ザビームのうち、光軸を境にして右側のレーザビームを
上記右旋光板５Ｒにより図２（ｂ）に示すように所定分
（＋α）右方向に回転させて出射し、また、上記光軸を
境に左側のレーザビームを上記左旋光板５Ｌにより同図
（ｃ）に示すように所定分（−α）左方向に回転させて
出射する。

【００３０】これにより、見かけ上は一本のレーザビー
ムであるが、光軸を境に右側及び左側でそれぞれ偏光方
向の異なるレーザビームが形成されたこととなる。この
レーザビームは、対物レンズ６により収束され上記光磁
気ディスク１に照射される。

【００３１】 次に、上記レーザビームを上記対物レン
ズ６を介して上記光磁気ディスク１に照射することによ
り反射光が生ずる。この反射光の偏光面は、上記光磁気
ディスク１に記録されているデータの磁化の向きに従っ
て回転する現象、所謂カー効果によりθｋ（＝カー回転
角）回転する。そして、偏光面がθｋ回転した上記反射
光は、上記対物レンズ６により平行光とされ出射され
る。この対物レンズ６を介した反射光のうち、上記旋光
板５内の右旋光板５Ｒを介して出射されたレーザビーム
に係る反射光（＋α＋θｋ）は、上記旋光板５内の左旋
光板５Ｌに入射され、上記旋光板５内の左旋光板５Ｌを
介して出射されたレーザビームに係る反射光（−α＋θ
ｋ）は、上記旋光板５内の右旋光板５Ｒに入射される。

【００３２】上記旋光板５に入射される反射光の進行方
向は、上記レーザダイオード２から出射されるレーザビ
ームの進行方向とは逆となる。このため、上記左旋光板
５Ｌに入射された反射光は、図２（ｄ）に示すようにさ
らに所定分（＋α）右方向に回転されて出射され（＋２
α＋θｋ）、上記右旋光板５Ｒに入射された反射光は、
同図（ｅ）に示すようにさらに所定分（−α）左方向に
回転されて出射されることとなる（−２α＋θｋ）。

【００３３】この旋光板５を介した上記反射光は、次に
上記ローションプリズム４に入射される。

【００３４】 上述のように、上記ローションプリズム
４は、光の偏光方向に応じてその光路を所定分曲げる特
性となっており、上記反射光の偏光方向の場合、該反射
光の光路を所定分曲げて出射する。このローションプリ
ズム４により光路の曲げられた反射光は、コリメータレ
ンズ３により収束されフォトディテクタ７に照射され
る。

【００３５】 なお、上記ローションプリズム４を透過
することにより、光路の曲げられた上記反射光の大きさ
は、上記左旋光板５Ｌを介した反射光（＋２α＋θｋ）
が、図２（ｆ）に示すようなｓｉｎ（＋２α＋θｋ）の
偏光角を有するＳ偏光成分の反射光となり、また、上記
右旋光板５Ｒを介した反射光（−２α＋θｋ）が、同図
（ｇ）に示すようなｓｉｎ（−２α＋θｋ）の偏光角を
有するＳ偏光成分の反射光となる。そして、これらの各
反射光は、それぞれ上記フォトディテクタ７に照射され
る。

【００３６】上記フォトディテクタ７の内部は、例えば
図３に示すように第１〜第４の受光部７ａ〜７ｃに４分
割されており、この各受光部７ａ〜７ｃで上記コリメー
タレンズ３からの反射光を受光する。そして、上記各受
光部７ａ〜７ｃで受光した反射光のレベルに基づいて、
例えばいわゆる非点収差法により第１の差動増幅回路１
２でフォーカスエラーを検出し、ラジアルプッシュプル
法でトラッキングエラーを検出する。そして、このフォ
ーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を出力端
子１４を介して、例えば図示しないシステムコントロー
ラに供給する。

【００３７】上記システムコントローラは、上記フォー
カスエラー信号に基づいて、上記光磁気ディスク１に照
射されるレーザビームの焦点が合うように例えば上記対
物レンズ６を上下に駆動制御し、また、上記トラッキン
グエラー信号に基づいて上記光磁気ディスク１を走査す
るレーザビームがオントラックするように上記対物レン
ズ６を左右に駆動制御する。

【００３８】これにより、正確なフォーカシング及びト
ラッキングで記録再生を行うことができる。

【００３９】 また、上記フォトディテクタ７は、上記
各受光部７ａ〜７ｃで受光した反射光のレベルに基づい
て、第２の差動増幅回路１３により、タンジェンシャル
プッシュプル法（差動検出法）で光磁気記録信号を検出
し、上記４つの受光部で受光した反射光のレベルの和を
検出してＲＦ信号を検出する。そして、この光磁気記録
信号及びＲＦ信号を出力端子１５を介して、例えば図示
しない光磁気記録信号処理回路に供給する。

【００４０】このように、受光面積のレベルの差分を検
出する、いわゆる差動検出法は、同相除去比の性能を決
める、消光比の高い光学系でなければ実現は困難であ
る。しかし、本実施例に係る光ピックアップ装置は、上
記ローションプリズム４を用いて上記レーザビームの反
射光の検波を行うため、上記ローションプリズム４の特
性で決まる消光比まで同相除去を行うことができる。こ
のため、同相除去比の高い高品位な光磁気光学系を達成
することができる。

【００４１】また、通常のビームスプリッタの反射膜
は、光学的位相特性（リターデーション）を考慮して量
産する必要があるためコスト高となるが、本実施例に係
る光ピックアップ装置は、上記ローションプリズム４を
用いているため、リターデーションは発生しない。この
ため、上記リターデーションを考慮して量産しなくてよ
い分ローコスト化に貢献することができる。

【００４２】また、上記ローションプリズム４を用い
て、反射光の光量のみ検波しており、往路の光量は１０
０％透過させるため、カップリング効率の向上を図るこ
とができる。

【００４３】また、往路のカップリング効率に影響を与
えることなく、上記右旋光板５Ｒ，左旋光板５Ｌの回転
角を任意に設定して、上記フォトディテクタ７に照射す
る反射光の光量を任意に設定することができる。

【００４４】具体的には、上記右旋光板５Ｒ，左旋光板
５Ｌの回転角をそれぞれ０度〜４５度まで変化させるこ
とにより、上記フォトディテクタ７，８に照射される反
射光の光量を０％〜１００％に可変することができる。

【００４５】このため、上記光磁気記録信号，フォーカ
スエラー信号，トラッキングエラー信号の増幅回路等の
後段の増幅回路の設計に自由度を増すことができる。従
って、信号に応じた適正な増幅度となるように上記後段
の増幅回路の増幅率を設定することができ、Ｓ／Ｎ比の
向上を図ることができる。

【００４６】

【００４７】また、上記旋光板５は、回転角を変化させ
るだけで、波長板のように位相差は変化させない。この
ため、上記レーザダイオード２の発振波長のバラツキの
影響を受けることがない。従って、２波長以上のレーザ
ビームを同一の光学系内において取り扱うことを可能と
することができる。

【００４８】また、上記旋光板５において、上記右旋光
板５Ｒと左旋光板５Ｌとの旋光角度が異なっていても、
上記２つの反射光は、上記レーザビームが右旋光板５Ｒ
及び左旋光板５Ｌを順に介して形成され、また、上記レ
ーザビームが左旋光板５Ｌ及び右旋光板５Ｒを順に介し
て形成されるため、該２つの反射光のレベルは等しくす
ることができる。このため、当該光ピックアップ装置に
用いる各素子の仕様の自由度を増すことができる。

【００４９】また、上記ローションプリズム４は安価に
作製することができる。また、本実施例に係る光ピック
アップ装置では、ローションプリズム４を１つだけしか
用いていないため、光路を大幅に縮めることができる。
さらに、上記旋光板５も、ウォーラストンプリズムより
も安価に作製することができる。

【００５０】このため、当該光ピックアップ装置自体を
小型化しローコスト化を達成することができるうえ、面
倒な位置合わせの作業の軽減を図ることができる。

【００５１】なお、上述の実施例の説明では、旋光手段
として右旋光板５Ｒ及び左旋光板５Ｌを組み合わせた旋
光板５を用いることとしたが、これは、１／２波長板の
光学軸を変えたものを２枚組み合わせたものを用いるよ
うにしてもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
係る光ピックアップ装置は、レーザビーム出射手段，コ
リメータレンズ，ローションプリズム，旋光手段，対物
レンズを、レーザビームの光路に沿って順に設け、上記
ローションプリズムにより光路の曲げられた反射光が上
記対物レンズにより収束される位置に光検出手段を設け
るという簡単な構成で、反射光を１００％利用し、カッ
プリング効率を良くして高品位な光磁気記録信号及びフ
ォーカスエラー信号，トラッキングエラー信号等を形成
して出力することができる。

【００５３】しかも、光の光路を可変する手段としてロ
ーションプリズムを１つしか用いないため、部品点数を
削減することができるうえ、光路を大幅に縮めることが
でき、当該光ピックアップ装置の小型化及びローコスト
化を達成することができる。また、光路を大幅に縮める
ことができるため、上記光検出手段の位置合わせ等を軽
減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光ピックアップ装置を光磁気ディ
スク記録再生装置の光学系に適用した場合の実施例のブ
ロック図である。

【図２】上記実施例に係る光ピックアップ装置の各部を
介したレーザビーム及び反射光の旋光角を説明するため
の模式図である。

【図３】上記実施例に係る光ピックアップ装置に設けら
れているフォトディテクタの概略図である。

【符号の説明】

１・・・・・・・・・・光磁気ディスク ２・・・・・・・・・・レーザダイオード ３・・・・・・・・・・コリメータレンズ ４・・・・・・・・・・ローションプリズム ５・・・・・・・・・・旋光板 ５Ｒ・・・・・・・・・右旋光板 ５Ｌ・・・・・・・・・左旋光板 ６・・・・・・・・・・対物レンズ ７・・・・・・・・・・フォトディテクタ ７ａ・・・・・・・・・フォトディテクタの第１の受光
部 ７ｂ・・・・・・・・・フォトディテクタの第２の受光
部 ７ｃ・・・・・・・・・フォトディテクタの第３の受光
部 ７ｄ・・・・・・・・・フォトディテクタの第４の受光
部 １１・・・・・・・・・レーザユニット １１ａ・・・・・・・・レーザユニットの孔部 １２・・・・・・・・・第１の差動増幅回路 １３・・・・・・・・・第２の差動増幅回路 １４・・・・・・・・・フォーカスエラー信号等の出力
端子 １５・・・・・・・・・光磁気記録信号等の出力端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 11/00 - 13/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光磁気ディスクに照射するためのレーザ
   ビームを出射するレーザビーム出射手段と、 上記レーザビーム出射手段からのレーザビームを平行光
   として出射するとともに、上記レーザビームが光磁気デ
   ィスクに照射されることにより生ずる反射光を収束して
   出射するコリメータレンズと、 上記レーザビームは光路を曲げることなく透過させ、上
   記反射光は上記レーザビームと偏光方向が異なることか
   らその光路を所定分曲げて出射するローションプリズム
   と、 上記レーザビーム及び反射光を所定の角度だけ旋光して
   出射する第１の旋光部と、入射されるレーザビーム及び
   反射光を、上記第１の旋光部とは逆に所定の角度だけ旋
   光して出射する第２の旋光部とが、上記レーザビーム及
   び反射光の光軸を境にして設けられている旋光手段と、 上記レーザビーム出射手段からのレーザビームを収束し
   て上記光磁気ディスクに照射するとともに、上記反射光
   は平行光として出射する対物レンズと、 上記ローションプリズムにより光路が所定分曲げられ、
   上記コリメータレンズにより収束された反射光を受光
   し、トラッキングエラー、フォーカスエラー、光磁気記
   録信号を検出する光検出手段とを有することを特徴とす
   る光ピックアップ装置。