JP3477922B2 - 光ガイド部材及び光ピックアップ - Google Patents
光ガイド部材及び光ピックアップInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ディスク等の記録媒体
へ情報の記録または再生を行う光ピックアップに関する
ものである。
へ情報の記録または再生を行う光ピックアップに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、レーザ光を利用して光ディスク等
の光学的記録媒体に情報の記録や再生を行う光ディスク
装置の小型化が望まれており、光学部品点数の削減等に
より光ピックアップの小型化・軽量化し、調整の容易
化、及び低コスト化を実現する試みが行われている。
の光学的記録媒体に情報の記録や再生を行う光ディスク
装置の小型化が望まれており、光学部品点数の削減等に
より光ピックアップの小型化・軽量化し、調整の容易
化、及び低コスト化を実現する試みが行われている。
【０００３】そのような試みとして、偏光選択性のある
ビームスプリッタ膜や回折格子、反射ミラー等の光機能
素子を、フォトリソグラフィー技術、成膜技術、エッチ
ング技術等の半導体製造技術を駆使してガラス部材基板
上に実装する、集積型ピックアップが提案されている。
ビームスプリッタ膜や回折格子、反射ミラー等の光機能
素子を、フォトリソグラフィー技術、成膜技術、エッチ
ング技術等の半導体製造技術を駆使してガラス部材基板
上に実装する、集積型ピックアップが提案されている。
【０００４】この集積型光ピックアップにおいては、光
ビームは、光機能素子が実装された各ガラス部材内部を
反射および透過しながら導かれて光ディスクの記録面に
入射し、また光ディスクからの反射光が上記と逆の光路
により光検出器へ導かれる。
ビームは、光機能素子が実装された各ガラス部材内部を
反射および透過しながら導かれて光ディスクの記録面に
入射し、また光ディスクからの反射光が上記と逆の光路
により光検出器へ導かれる。
【０００５】各光機能素子は、フォトリソグラフィー技
術・成膜技術・エッチング技術等の半導体製造技術を駆
使してガラス部材基板上に実装される。また、複数のガ
ラス部材からなり多数の同一素子が形成された基板を最
終的に切断することにより多数の同一の光ピックアップ
を製造する方法を採用することができる。これにより、
従来製品と同様の機能を有し、かつ小型・軽量化が可能
な光ピックアップを実現することができるとともに、少
いの製造プロセスで多数の同一素子を同時に製作でき、
また、調整部が少ないため生産性の向上を図ることがで
きるなど、コストの低減が可能である。
術・成膜技術・エッチング技術等の半導体製造技術を駆
使してガラス部材基板上に実装される。また、複数のガ
ラス部材からなり多数の同一素子が形成された基板を最
終的に切断することにより多数の同一の光ピックアップ
を製造する方法を採用することができる。これにより、
従来製品と同様の機能を有し、かつ小型・軽量化が可能
な光ピックアップを実現することができるとともに、少
いの製造プロセスで多数の同一素子を同時に製作でき、
また、調整部が少ないため生産性の向上を図ることがで
きるなど、コストの低減が可能である。
【０００６】光ディスク上の情報を読み取るため、光ビ
ームの結像スポットは、光ディスク上に設けられた情報
トラックに沿って移動するようにトラッキング制御され
る。このトラッキング制御のためのトラッキングエラー
検出方法としては、回折格子により形成されたメインビ
ーム（０次回折光）の結像スポットを情報トラックの進
行方向中心線に対して対称となるように位置させ、この
メインビームの両側に、情報トラックに対して互いに反
対の方向に僅かにずれて結像する２つのサイドビーム
（±１次回折光）を利用して行う、いわゆる「３ビーム
法」等が用いられる。
ームの結像スポットは、光ディスク上に設けられた情報
トラックに沿って移動するようにトラッキング制御され
る。このトラッキング制御のためのトラッキングエラー
検出方法としては、回折格子により形成されたメインビ
ーム（０次回折光）の結像スポットを情報トラックの進
行方向中心線に対して対称となるように位置させ、この
メインビームの両側に、情報トラックに対して互いに反
対の方向に僅かにずれて結像する２つのサイドビーム
（±１次回折光）を利用して行う、いわゆる「３ビーム
法」等が用いられる。
【０００７】ここで、従来の集積型光ピックアップの構
成について説明する。従来の集積型光ピックアップ４０
０は、図４に示すように、基板４０１と、サブマウント
４０２と、半導体レーザ４０３と、光ガイド部材４０５
と、光検出素子４０９と、遮光板４１０を備えて構成さ
れている。
成について説明する。従来の集積型光ピックアップ４０
０は、図４に示すように、基板４０１と、サブマウント
４０２と、半導体レーザ４０３と、光ガイド部材４０５
と、光検出素子４０９と、遮光板４１０を備えて構成さ
れている。
【０００８】上記のサブマウント４０２は基板４０１上
に配置されており、半導体レーザ４０３はサブマウント
４０２を介して基板４０１上に配置されている。また、
上記の光ガイド部材４０５は、透明ガラス板薄材を積層
して形成され、平行な複数の斜面４０５ａ〜４０５ｃを
有している。これらの斜面のうち、斜面４０５ａには、
ビームスプリッタ膜４０６が形成されている。
に配置されており、半導体レーザ４０３はサブマウント
４０２を介して基板４０１上に配置されている。また、
上記の光ガイド部材４０５は、透明ガラス板薄材を積層
して形成され、平行な複数の斜面４０５ａ〜４０５ｃを
有している。これらの斜面のうち、斜面４０５ａには、
ビームスプリッタ膜４０６が形成されている。
【０００９】上記のような構成により、基板４０１上に
サブマウント４０２を介して搭載された半導体レーザ４
０３から水平に射出されたレーザ光は、遮光板４１０で
円形光ビームに整形され、面４００ａから光ガイド部材
４０５内に入射する。光ガイド部材４０５に入射した光
ビームは、光ガイド部材４０５の内部の斜面４０５ａに
達した後、光ガイド部材４０５内部を反射しながら進
み、ビームスプリッタ膜４０６に達する。
サブマウント４０２を介して搭載された半導体レーザ４
０３から水平に射出されたレーザ光は、遮光板４１０で
円形光ビームに整形され、面４００ａから光ガイド部材
４０５内に入射する。光ガイド部材４０５に入射した光
ビームは、光ガイド部材４０５の内部の斜面４０５ａに
達した後、光ガイド部材４０５内部を反射しながら進
み、ビームスプリッタ膜４０６に達する。
【００１０】ビームスプリッタ膜４０６に入射した光の
うちの一部は、ビームスプリッタ膜４０６で反射され、
反射レーザ光は、面４００ｂを透過し、対物レンズ４０
７に入射し、対物レンズ４０７の集光作用によって光デ
ィスクＤの情報記録面Ｓに結像される。
うちの一部は、ビームスプリッタ膜４０６で反射され、
反射レーザ光は、面４００ｂを透過し、対物レンズ４０
７に入射し、対物レンズ４０７の集光作用によって光デ
ィスクＤの情報記録面Ｓに結像される。
【００１１】光ディスクＤの情報記録面Ｓによって反射
された戻り光は、対物レンズ４０７を経て光ピックアッ
プ４００の面４００ｂを通過し、再び光ガイド部材４０
５内の斜面４０５ａに形成されたビームスプリッタ膜４
０６に入射する。
された戻り光は、対物レンズ４０７を経て光ピックアッ
プ４００の面４００ｂを通過し、再び光ガイド部材４０
５内の斜面４０５ａに形成されたビームスプリッタ膜４
０６に入射する。
【００１２】ビームスプリッタ膜４０６を透過した光
は、光検出素子４０９で受光され、光ディスク上に記録
されていた情報が電気信号に変換される。また、同様
に、光ガイド部材４０５内の他の斜面によりフォーカス
サーボ制御用のフォーカスエラー信号が得られる。
は、光検出素子４０９で受光され、光ディスク上に記録
されていた情報が電気信号に変換される。また、同様
に、光ガイド部材４０５内の他の斜面によりフォーカス
サーボ制御用のフォーカスエラー信号が得られる。
【００１３】したがって、上記のように、偏光選択性の
あるビームスプリッタ膜や回折格子、反射ミラー等の光
機能素子を、フォトリソグラフィー技術、成膜技術、エ
ッチング技術を駆使してガラス部材基板上に適宜実装す
ることにより、光磁気記録、あるいは相変化記録等の方
式に用いられる各種の集積型ピックアップを量産するこ
とが可能である。
あるビームスプリッタ膜や回折格子、反射ミラー等の光
機能素子を、フォトリソグラフィー技術、成膜技術、エ
ッチング技術を駆使してガラス部材基板上に適宜実装す
ることにより、光磁気記録、あるいは相変化記録等の方
式に用いられる各種の集積型ピックアップを量産するこ
とが可能である。
【００１４】光ディスク上に記録された情報を読み取る
ために、光ピックアップは、ミクロンオーダの径に絞っ
た光ビームのスポットを記録面に追従させるサーボ信号
検出機構と、情報を微小記録マークにして記録・再生及
び消去する光ビームの射出・検出機構を備える必要があ
る。
ために、光ピックアップは、ミクロンオーダの径に絞っ
た光ビームのスポットを記録面に追従させるサーボ信号
検出機構と、情報を微小記録マークにして記録・再生及
び消去する光ビームの射出・検出機構を備える必要があ
る。
【００１５】光ディスク面でスポットを絞り込むには、
コヒーレント性（可干渉性）を有する光源が必要で、こ
のため、小型でかつ直接変調が可能な、半導体レーザ光
源が用いられる。半導体レーザは、ｎ型半導体クラッド
層、ｐ型半導体クラッド層の接合された接合面部に形成
した活性層での発光を利用するもので、光ビームはその
活性層を光が伝搬し、端面から放射される。しかし、半
導体レーザは出射パターンが半導体レーザの接合面に対
し垂直方向と水平方向で異なり、出射ビームは楕円の短
軸長と長軸長の比が０．２５から０．５程度の楕円状で
ある。このような楕円状出射光ビームから円形の光ビー
ムを得るためのビーム整形方法としては、長軸方向の光
ビーム端部を遮断する方法、あるいはプリズムや円筒レ
ンズを付加してビーム形状を整形する方法等が知られて
いる。
コヒーレント性（可干渉性）を有する光源が必要で、こ
のため、小型でかつ直接変調が可能な、半導体レーザ光
源が用いられる。半導体レーザは、ｎ型半導体クラッド
層、ｐ型半導体クラッド層の接合された接合面部に形成
した活性層での発光を利用するもので、光ビームはその
活性層を光が伝搬し、端面から放射される。しかし、半
導体レーザは出射パターンが半導体レーザの接合面に対
し垂直方向と水平方向で異なり、出射ビームは楕円の短
軸長と長軸長の比が０．２５から０．５程度の楕円状で
ある。このような楕円状出射光ビームから円形の光ビー
ムを得るためのビーム整形方法としては、長軸方向の光
ビーム端部を遮断する方法、あるいはプリズムや円筒レ
ンズを付加してビーム形状を整形する方法等が知られて
いる。
【００１６】図５に、後者の方法を用いた光ピックアッ
プの従来例の構成を示す。図５に示すように、この光ピ
ックアップ５００は、半導体レーザ５０１と、ビーム整
形プリズム５０２と、集光レンズ５０３と、ビームスプ
リッタ５０４と、対物レンズ５０５と、光検出素子５０
７を備えて構成されている。
プの従来例の構成を示す。図５に示すように、この光ピ
ックアップ５００は、半導体レーザ５０１と、ビーム整
形プリズム５０２と、集光レンズ５０３と、ビームスプ
リッタ５０４と、対物レンズ５０５と、光検出素子５０
７を備えて構成されている。
【００１７】上記のような構成により、半導体レーザ５
０１から射出されたレーザ光は、ビーム整形プリズム５
０２に斜め入射して屈折され、光軸に対し垂直な断面上
の光ビームが略円形に整形される。この方法は、楕円状
の光ビームの一部を遮断して円形光ビームにする方法に
比べ、光源である半導体レーザ５０１から射出される光
ビームのパワーを有効に利用し光ディスクＤの情報記録
面Ｓ上に到達させることができる。
０１から射出されたレーザ光は、ビーム整形プリズム５
０２に斜め入射して屈折され、光軸に対し垂直な断面上
の光ビームが略円形に整形される。この方法は、楕円状
の光ビームの一部を遮断して円形光ビームにする方法に
比べ、光源である半導体レーザ５０１から射出される光
ビームのパワーを有効に利用し光ディスクＤの情報記録
面Ｓ上に到達させることができる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したよう
な、半導体レーザから射出される光ビームを遮断するこ
となくプリズム等によって円形整形する方法を用いた場
合には、光学部品点数や調整工程が増加する。このた
め、集積型ピックアップ等における小型・集積化及び無
調整化の利点が損なわれる等の問題点があった。
な、半導体レーザから射出される光ビームを遮断するこ
となくプリズム等によって円形整形する方法を用いた場
合には、光学部品点数や調整工程が増加する。このた
め、集積型ピックアップ等における小型・集積化及び無
調整化の利点が損なわれる等の問題点があった。
【００１９】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、小型・集積化及び無調整化が可能な光
ピックアップを提供することを目的とする。
れたものであり、小型・集積化及び無調整化が可能な光
ピックアップを提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の第１の発明に係る光ピックアップは、半導
体レーザと、半導体レーザから放射される光ビームであ
る放射光が入射され、前記入射された光ビームである入
射光を内部で反射させて光学的記録媒体側へ射出する光
ガイド部材とを備えた光ピックアップであって、前記放
射光が入射する前記光ガイド部材の表面である第１面の
法線が、前記放射光の楕円状光強度分布の長軸と前記放
射光の光軸とを含む面である第２面に対して第１の角度
をなし、かつ、前記第１面の法線が前記入射光の光軸に
対して第２の角度をなすように配置されたことを特徴と
する。
め、本発明の第１の発明に係る光ピックアップは、半導
体レーザと、半導体レーザから放射される光ビームであ
る放射光が入射され、前記入射された光ビームである入
射光を内部で反射させて光学的記録媒体側へ射出する光
ガイド部材とを備えた光ピックアップであって、前記放
射光が入射する前記光ガイド部材の表面である第１面の
法線が、前記放射光の楕円状光強度分布の長軸と前記放
射光の光軸とを含む面である第２面に対して第１の角度
をなし、かつ、前記第１面の法線が前記入射光の光軸に
対して第２の角度をなすように配置されたことを特徴と
する。
【００２１】また、本発明の第２の発明に係る光ピック
アップは、半導体レーザと、前記半導体レーザからの光
ビームである放射光をその表面の一つである第３面から
入射させその入射光を内部で反射させて光学的記録媒体
側へ射出する光ガイド部材を備えた光ピックアップであ
って、前記光ガイド部材の内部に設けられ前記入射光を
反射または透過する第４面に、前記光ガイド部材への前
記入射光の入射角とは異なる回折角で光ビームを回折反
射または回折透過するホログラム素子を備えたことを特
徴とする。
アップは、半導体レーザと、前記半導体レーザからの光
ビームである放射光をその表面の一つである第３面から
入射させその入射光を内部で反射させて光学的記録媒体
側へ射出する光ガイド部材を備えた光ピックアップであ
って、前記光ガイド部材の内部に設けられ前記入射光を
反射または透過する第４面に、前記光ガイド部材への前
記入射光の入射角とは異なる回折角で光ビームを回折反
射または回折透過するホログラム素子を備えたことを特
徴とする。
【００２２】
【作用】上記構成を有する本発明によれば、光ピックア
ップの入射面である第１面又は第３面、あるいはホログ
ラム素子が設けられた光ガイド部材の反射面または透過
面である第４面において、半導体レーザから射出された
光ビームを遮断することなく、光軸に垂直な断面におけ
る光ビーム形状を略円形状に整形できる。
ップの入射面である第１面又は第３面、あるいはホログ
ラム素子が設けられた光ガイド部材の反射面または透過
面である第４面において、半導体レーザから射出された
光ビームを遮断することなく、光軸に垂直な断面におけ
る光ビーム形状を略円形状に整形できる。
【００２３】
【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の第１実施例である光
ピックアップの構成を示したものである。図に示すよう
に、この光ピックアップ１００は、基板１０１と、サブ
マウント１０２と、半導体レーザ１０３と、光ガイド部
材１０５と、光検出素子１０９を備えて構成されてい
る。
しながら説明する。図１は本発明の第１実施例である光
ピックアップの構成を示したものである。図に示すよう
に、この光ピックアップ１００は、基板１０１と、サブ
マウント１０２と、半導体レーザ１０３と、光ガイド部
材１０５と、光検出素子１０９を備えて構成されてい
る。
【００２４】上記のサブマウント１０２は基板１０１上
に配置されており、半導体レーザ１０３はサブマウント
１０２を介して基板１０１上に配置されている。また、
上記の光ガイド部材１０５は、透明ガラス板薄材を積層
して形成され、平行な複数の斜面１０５ａ〜１０５ｃを
有している。これらの斜面のうち、斜面１０５ａには、
ビームスプリッタ膜１０６が形成されている。また、光
ガイド部材１０５は面１００ａと面１００ｂを有し、面
１００ａは、レーザ光が入射する第１面に相当し、入射
するレーザ光の光束の面１００ａへの投影形状がその光
軸に対して略円形状になるように所定の角度の傾斜を有
している。
に配置されており、半導体レーザ１０３はサブマウント
１０２を介して基板１０１上に配置されている。また、
上記の光ガイド部材１０５は、透明ガラス板薄材を積層
して形成され、平行な複数の斜面１０５ａ〜１０５ｃを
有している。これらの斜面のうち、斜面１０５ａには、
ビームスプリッタ膜１０６が形成されている。また、光
ガイド部材１０５は面１００ａと面１００ｂを有し、面
１００ａは、レーザ光が入射する第１面に相当し、入射
するレーザ光の光束の面１００ａへの投影形状がその光
軸に対して略円形状になるように所定の角度の傾斜を有
している。
【００２５】基板１０１上にサブマウント１０２を介し
て搭載された半導体レーザ１０３から水平に放射された
レーザ光は、面１００ａから光ガイド部材１０５内に入
射する。ここで、半導体レーザ１０３から放射されるレ
ーザ光の放射角は、半導体レーザ１０３の接合面（図示
せず）に対して平行となる方向の角度（θp ）は８°と
なっており、半導体レーザ１０３の接合面（図示せず）
に対して垂直となる方向の角度（θs ）は２０°となっ
ており、断面の光強度分布は、半導体レーザ１０３の接
合面に対する平行方向（θp ）を短軸、垂直方向（θs
）を長軸とする楕円形状を呈する（以下、それぞれ
を、単に「短軸」及び「長軸」という）。
て搭載された半導体レーザ１０３から水平に放射された
レーザ光は、面１００ａから光ガイド部材１０５内に入
射する。ここで、半導体レーザ１０３から放射されるレ
ーザ光の放射角は、半導体レーザ１０３の接合面（図示
せず）に対して平行となる方向の角度（θp ）は８°と
なっており、半導体レーザ１０３の接合面（図示せず）
に対して垂直となる方向の角度（θs ）は２０°となっ
ており、断面の光強度分布は、半導体レーザ１０３の接
合面に対する平行方向（θp ）を短軸、垂直方向（θs
）を長軸とする楕円形状を呈する（以下、それぞれ
を、単に「短軸」及び「長軸」という）。
【００２６】半導体レーザ１０３を搭載するサブマウン
ト１０２の面１０２ａと、入射面１００ａの法線のなす
角度θは７２°に設定され、半導体レーザ１０３は、レ
ーザ光の長軸方向とサブマウント１０２の半導体レーザ
チップ搭載面１０２ａが平行となるように搭載される。
光ガイド部材１０５の光ビーム入射面１００ａの法線
と、光ガイド部材１０５入射後の入射光の光軸のなす角
度（φ）が３９°と傾斜するように形成されている。
ト１０２の面１０２ａと、入射面１００ａの法線のなす
角度θは７２°に設定され、半導体レーザ１０３は、レ
ーザ光の長軸方向とサブマウント１０２の半導体レーザ
チップ搭載面１０２ａが平行となるように搭載される。
光ガイド部材１０５の光ビーム入射面１００ａの法線
と、光ガイド部材１０５入射後の入射光の光軸のなす角
度（φ）が３９°と傾斜するように形成されている。
【００２７】これらの関係は、光ガイド部材１０５に入
射するまでに光が通る入射媒質（例えば空気など）の屈
折率がｎo（ｎo ＝１．０）で、光ガイド部材１０５を
構成するガラス材の屈折率がｎ（ｎ＝１．５２）である
ので、上記の角度θとφは、 （θs／θp）＝［１−｛（ｎo／ｎ）ｓｉｎθ｝2］1/2
ｃｏｓθ φ＝ｓｉｎ-1｛（ｎo／ｎ）ｓｉｎθ｝ で示される。
射するまでに光が通る入射媒質（例えば空気など）の屈
折率がｎo（ｎo ＝１．０）で、光ガイド部材１０５を
構成するガラス材の屈折率がｎ（ｎ＝１．５２）である
ので、上記の角度θとφは、 （θs／θp）＝［１−｛（ｎo／ｎ）ｓｉｎθ｝2］1/2
ｃｏｓθ φ＝ｓｉｎ-1｛（ｎo／ｎ）ｓｉｎθ｝ で示される。
【００２８】光ガイド部材１０５内に入射した光ビーム
は、光ガイド部材１０５内部の斜面１０５ａに達した
後、光ガイド部材１０５内部を反射しながら進み、ビー
ムスプリッタ膜１０６に達する。ビームスプリッタ膜１
０６に入射した光のうちビームスプリッタ膜１０６で反
射された光ビームは、面１００ｂを光ビームの光軸と面
１００ｂの法線が平行であるように透過し、対物レンズ
１０７に入射し、対物レンズ１０７の集光作用によって
光学的記録媒体である光ディスクＤの情報記録面Ｓに結
像される。
は、光ガイド部材１０５内部の斜面１０５ａに達した
後、光ガイド部材１０５内部を反射しながら進み、ビー
ムスプリッタ膜１０６に達する。ビームスプリッタ膜１
０６に入射した光のうちビームスプリッタ膜１０６で反
射された光ビームは、面１００ｂを光ビームの光軸と面
１００ｂの法線が平行であるように透過し、対物レンズ
１０７に入射し、対物レンズ１０７の集光作用によって
光学的記録媒体である光ディスクＤの情報記録面Ｓに結
像される。
【００２９】光ガイド部材１０５に入射した後の光束
は、光軸に対して垂直な断面上で略円形状をなし、対物
レンズ１０７による光ディスクＤの情報記録面Ｓ上での
結像スポットは、ほぼ回折限界まで絞り込まれて理想的
な大きさとなり、半導体レーザ１０３の出射パワーが効
率よく光ディスクＤへ伝達され、情報の記録または再生
を容易に行うことができる。
は、光軸に対して垂直な断面上で略円形状をなし、対物
レンズ１０７による光ディスクＤの情報記録面Ｓ上での
結像スポットは、ほぼ回折限界まで絞り込まれて理想的
な大きさとなり、半導体レーザ１０３の出射パワーが効
率よく光ディスクＤへ伝達され、情報の記録または再生
を容易に行うことができる。
【００３０】光ディスクＤによって反射された戻り光
は、対物レンズ１０７を経て面１００ｂを通過し、再び
光ガイド部材１０５の斜面１０５ａに形成されたビーム
スプリッタ膜１０６に入射する。このビームスプリッタ
膜１０６から透過する光は光検出素子１０９で受光さ
れ、光ディスクＤ上の情報が電気信号に変換される。ま
た、同様に、光ガイド部材１０５の他の斜面により、フ
ォーカスサーボ制御用のフォーカスエラー信号が得られ
る。光検出素子１０９と、フォーカスエラー信号を得る
機構は、光検出機構を構成している。
は、対物レンズ１０７を経て面１００ｂを通過し、再び
光ガイド部材１０５の斜面１０５ａに形成されたビーム
スプリッタ膜１０６に入射する。このビームスプリッタ
膜１０６から透過する光は光検出素子１０９で受光さ
れ、光ディスクＤ上の情報が電気信号に変換される。ま
た、同様に、光ガイド部材１０５の他の斜面により、フ
ォーカスサーボ制御用のフォーカスエラー信号が得られ
る。光検出素子１０９と、フォーカスエラー信号を得る
機構は、光検出機構を構成している。
【００３１】次に本発明の第２実施例について説明す
る。図２に示すように、この光ピックアップ２００は、
基板２０１と、サブマウント２０２と、半導体レーザ２
０３と、光ガイド部材２０５と、光検出機構である光検
出素子２０９を備えて構成されている。
る。図２に示すように、この光ピックアップ２００は、
基板２０１と、サブマウント２０２と、半導体レーザ２
０３と、光ガイド部材２０５と、光検出機構である光検
出素子２０９を備えて構成されている。
【００３２】上記のサブマウント２０２は基板２０１上
に配置されており、半導体レーザ２０３はサブマウント
２０２を介して基板２０１上に配置されている。また、
上記の光ガイド部材２０５は、第３面である面２００ａ
と、面２００ｂを有している。また、光ガイド部材２０
５は、透明ガラス板薄材を積層して形成され、平行な複
数の斜面２０５ａ〜２０５ｃを有している。これらの斜
面のうち、斜面２０５ａは第４面に相当し、この斜面２
０５ａ上にはビームスプリッタ膜２０６とホログラム素
子２１０が形成されている。
に配置されており、半導体レーザ２０３はサブマウント
２０２を介して基板２０１上に配置されている。また、
上記の光ガイド部材２０５は、第３面である面２００ａ
と、面２００ｂを有している。また、光ガイド部材２０
５は、透明ガラス板薄材を積層して形成され、平行な複
数の斜面２０５ａ〜２０５ｃを有している。これらの斜
面のうち、斜面２０５ａは第４面に相当し、この斜面２
０５ａ上にはビームスプリッタ膜２０６とホログラム素
子２１０が形成されている。
【００３３】基板２０１上にサブマウント２０２を介し
て搭載された半導体レーザ２０３から放射されたレーザ
光は、面２００ａから光ガイド部材２０５内に入射す
る。ここで、光ガイド部材２０５入射後の入射光の放射
角は、半導体レーザ２０３の接合面（図示せず）に対し
て平行方向の角度（θp ）は５．３°となっており、半
導体レーザ２０３の接合面（図示せず）に対して垂直方
向の角度（θs ）は１３°となっている。
て搭載された半導体レーザ２０３から放射されたレーザ
光は、面２００ａから光ガイド部材２０５内に入射す
る。ここで、光ガイド部材２０５入射後の入射光の放射
角は、半導体レーザ２０３の接合面（図示せず）に対し
て平行方向の角度（θp ）は５．３°となっており、半
導体レーザ２０３の接合面（図示せず）に対して垂直方
向の角度（θs ）は１３°となっている。
【００３４】光ガイド部材２０５に入射した光ビームが
光ガイド部材２０５内部の斜面２０５ａ上のホログラム
素子２１０に入射する入射角θLは、７３．２°に設定
される。また、斜面２０５ａの法線と、ホログラム素子
２１０により反射回折された光ビームの光軸がなす回折
角はφLは４５°に設定される。
光ガイド部材２０５内部の斜面２０５ａ上のホログラム
素子２１０に入射する入射角θLは、７３．２°に設定
される。また、斜面２０５ａの法線と、ホログラム素子
２１０により反射回折された光ビームの光軸がなす回折
角はφLは４５°に設定される。
【００３５】光ガイド部材２０５内に入射した光ビーム
は、光ガイド部材２０５内部の斜面２０５ａ上のホログ
ラム素子２１０に達した後に回折反射され、光ガイド部
材２０５内部を反射しながら進み、ビームスプリッタ膜
２０６に達する。ビームスプリッタ膜２０６に入射した
光のうちビームスプリッタ膜２０６で反射されたレーザ
光は、面２００ｂを透過し、対物レンズ２０７に入射
し、対物レンズ２０７の集光作用によって光学的記録媒
体である光ディスクＤの情報記録面Ｓに結像される。
は、光ガイド部材２０５内部の斜面２０５ａ上のホログ
ラム素子２１０に達した後に回折反射され、光ガイド部
材２０５内部を反射しながら進み、ビームスプリッタ膜
２０６に達する。ビームスプリッタ膜２０６に入射した
光のうちビームスプリッタ膜２０６で反射されたレーザ
光は、面２００ｂを透過し、対物レンズ２０７に入射
し、対物レンズ２０７の集光作用によって光学的記録媒
体である光ディスクＤの情報記録面Ｓに結像される。
【００３６】光ガイド部材２０５に入射した後の光束
は、光軸に対して垂直な断面上で略円形状をなし、対物
レンズ２０７による光ディスクＤの情報記録面Ｓ上での
結像スポットは、ほぼ回折限界まで絞り込まれて理想的
な大きさとなり、半導体レーザ２０３の出射パワーが効
率よく光ディスクＤへ伝達され、情報の記録または再生
を容易に行うことができる。
は、光軸に対して垂直な断面上で略円形状をなし、対物
レンズ２０７による光ディスクＤの情報記録面Ｓ上での
結像スポットは、ほぼ回折限界まで絞り込まれて理想的
な大きさとなり、半導体レーザ２０３の出射パワーが効
率よく光ディスクＤへ伝達され、情報の記録または再生
を容易に行うことができる。
【００３７】光ディスクＤによって反射された戻り光
は、対物レンズ２０７を経て面２００ｂを通過し、再び
光ガイド部材２０５の斜面２０５ａに形成されたビーム
スプリッタ膜２０６に入射する。このビームスプリッタ
膜２０６から透過する光は光検出素子２０９で受光さ
れ、光ディスクＤ上の情報が電気信号に変換される。ま
た、同様に、光ガイド部材２０５の他の斜面により、フ
ォーカスサーボ制御用のフォーカスエラー信号が得られ
る。光検出素子２０９と、フォーカスエラー信号を得る
機構は、光検出機構を構成している。
は、対物レンズ２０７を経て面２００ｂを通過し、再び
光ガイド部材２０５の斜面２０５ａに形成されたビーム
スプリッタ膜２０６に入射する。このビームスプリッタ
膜２０６から透過する光は光検出素子２０９で受光さ
れ、光ディスクＤ上の情報が電気信号に変換される。ま
た、同様に、光ガイド部材２０５の他の斜面により、フ
ォーカスサーボ制御用のフォーカスエラー信号が得られ
る。光検出素子２０９と、フォーカスエラー信号を得る
機構は、光検出機構を構成している。
【００３８】図３に、図２に示す光ピックアップ２００
に用いられているホログラム素子２１０の詳細な形状を
示す。図に示すように、このホログラム素子２１０の表
面には、同心円状の凹凸が設けられている。この凹凸パ
ターンは、パターン面上の任意の点と、光源までの光学
的距離ｌ１と、上記パターン面上の点と回折空間上に設
定した仮想波面（本実施例では球面波面）までの距離ｌ
２の和ｌ１＋ｌ２を、光源の波長λ（本実施例では６８
０ｍｍ）で割ったときの剰余が等しくなるように結んだ
等高線状のパターンを有する。このような構成により、
ホログラム素子２１０は、角度θL（７３．２°）で内
部斜面２０５ａに入射した光ビームを、回折角φL（４
５°）で回折反射する。回折反射された光ビームの光軸
に垂直な断面の光強度分布は、略円形状を呈する。
に用いられているホログラム素子２１０の詳細な形状を
示す。図に示すように、このホログラム素子２１０の表
面には、同心円状の凹凸が設けられている。この凹凸パ
ターンは、パターン面上の任意の点と、光源までの光学
的距離ｌ１と、上記パターン面上の点と回折空間上に設
定した仮想波面（本実施例では球面波面）までの距離ｌ
２の和ｌ１＋ｌ２を、光源の波長λ（本実施例では６８
０ｍｍ）で割ったときの剰余が等しくなるように結んだ
等高線状のパターンを有する。このような構成により、
ホログラム素子２１０は、角度θL（７３．２°）で内
部斜面２０５ａに入射した光ビームを、回折角φL（４
５°）で回折反射する。回折反射された光ビームの光軸
に垂直な断面の光強度分布は、略円形状を呈する。
【００３９】第２実施例のホログラム素子２１０は、光
ビームを回折する場合の回折反射角（例えば４５°）
が、光ガイド部材２０５の斜面２０５ａに入射する光ビ
ームの入射角（例えば、７３．２°）よりも小さくなる
ように光ビームを回折する。しかし、光ガイド部材２０
５に入射する光ビームの楕円状光強度分布の短軸と光軸
とを含む面（第６面）が光ガイド部材２０５の入射面
（第４面）の法線に対して所定の角度（第５の角度）だ
け傾斜して配置される場合には、ホログラム素子２１０
の回折角が光ガイド部材２０５の表面（第４面）への光
ビームの入射角よりも大きくなるように光ビームを回折
するホログラム素子２１０を設けることにより、回折さ
れた光ビームの光軸に垂直な断面の光強度分布を略円形
状に整形することができる。
ビームを回折する場合の回折反射角（例えば４５°）
が、光ガイド部材２０５の斜面２０５ａに入射する光ビ
ームの入射角（例えば、７３．２°）よりも小さくなる
ように光ビームを回折する。しかし、光ガイド部材２０
５に入射する光ビームの楕円状光強度分布の短軸と光軸
とを含む面（第６面）が光ガイド部材２０５の入射面
（第４面）の法線に対して所定の角度（第５の角度）だ
け傾斜して配置される場合には、ホログラム素子２１０
の回折角が光ガイド部材２０５の表面（第４面）への光
ビームの入射角よりも大きくなるように光ビームを回折
するホログラム素子２１０を設けることにより、回折さ
れた光ビームの光軸に垂直な断面の光強度分布を略円形
状に整形することができる。
【００４０】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではない。上記実施例は、例示であり、本発明の特
許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な
構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる
ものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
ものではない。上記実施例は、例示であり、本発明の特
許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な
構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる
ものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００４１】本発明は、光ディスクの記録方式に応じて
変更可能である。例えば、光磁気ディスクの場合には、
戻り光の偏光状態を検出する光検出機構を光ガイド部材
に設けるようにしてもよい。また、フォーカスエラー信
号検出機構あるいはトラッキングエラー信号検出機構等
の光検出機構を設けてもよい。
変更可能である。例えば、光磁気ディスクの場合には、
戻り光の偏光状態を検出する光検出機構を光ガイド部材
に設けるようにしてもよい。また、フォーカスエラー信
号検出機構あるいはトラッキングエラー信号検出機構等
の光検出機構を設けてもよい。
【００４２】
【発明の効果】上記構成を有する本発明によれば、光ピ
ックアップの入射面である第１面又は第３面、あるいは
ホログラム素子が設けられた光ガイド部材の反射面であ
る第４面において、半導体レーザから射出された光ビー
ムを遮断することなく、光軸に垂直な断面における光ビ
ーム形状を略円形状に整形できる。
ックアップの入射面である第１面又は第３面、あるいは
ホログラム素子が設けられた光ガイド部材の反射面であ
る第４面において、半導体レーザから射出された光ビー
ムを遮断することなく、光軸に垂直な断面における光ビ
ーム形状を略円形状に整形できる。
【００４３】また、光軸等の調整行程の繁雑化を伴わ
ず、かつ余分な光学素子を付加することもなく、半導体
レーザ光源のパワーを有効に利用でき、光ディスク装置
の小型化や光学部品点数の削減等による調整の容易化、
生産性の向上及び低コスト化等を図ることができる。
ず、かつ余分な光学素子を付加することもなく、半導体
レーザ光源のパワーを有効に利用でき、光ディスク装置
の小型化や光学部品点数の削減等による調整の容易化、
生産性の向上及び低コスト化等を図ることができる。
【図１】本発明の第１実施例である光ピックアップの構
成を示す図
成を示す図
【図２】本発明の第２実施例である光ピックアップの構
成を示す図
成を示す図
【図３】図２に示す光ピックアップにおけるホログラム
素子の構成を示す図
素子の構成を示す図
【図４】従来の光ピックアップの構成を示す図
【図５】従来の光ピックアップの構成を示す図
１００ 光ピックアップ
１００ａ，１００ｂ 面
１０１ 基板
１０２ サブマウント
１０２ａ 面
１０３ 半導体レーザ
１０５ 光ガイド部材
１０５ａ 斜面
１０６ ビームスプリッタ膜
１０７ 対物レンズ
１０９ 光検出素子
２００ 光ピックアップ
２００ａ，２００ｂ 面
２０１ 基板
２０２ サブマウント
２０２ａ 半導体レーザ搭載面
２０３ 半導体レーザ
２０５ 光ガイド部材
２０５ａ 斜面
２０６ ビームスプリッタ膜
２０７ 対物レンズ
２０９ 光検出素子
２１０ ホログラム素子
４００ 光ピックアップ
４００ａ 面
４００ｂ 面
４０１ 基板
４０２ サブマウント
４０２ａ 半導体レーザチップ搭載面
４０３ 半導体レーザ
４０５ 光ガイド部材
４０５ａ 斜面
４０６ ビームスプリッタ膜
４０７ 対物レンズ
４０９ 光検出素子
４１０ 遮光板
５００ 光ピックアップ
５０１ 半導体レーザ
５０２ ビーム整形プリズム
５０３ 集光レンズ
５０４ ビームスプリッタ
５０５ 対物レンズ
５０７ 光検出素子
Ｄ 光ディスク
Ｓ 情報記録面
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G11B 7/12 - 7/22
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体レーザからの放射光を光学的記録
媒体に導くと共に前記光学的記録媒体からの戻り光を光
検出素子へ導き、基板に対して傾斜して形成され前記放
射光が入射する第１面と前記光学的記録媒体へ向かって
前記放射光が透過する第２面と内部に平行な複数の斜面
とを有し前記基板上に載置される光ガイド部材であっ
て、 前記複数の斜面のうち第１斜面（１０５ａ）にはビーム
スプリッタ膜を形成して、前記放射光が前記第１面の法
線に対して傾斜して入射するときにその光軸に対して略
円形状を有する放射光光束に変換し、前記複数の斜面の
うち第２斜面（１０５ｂ）と前記第１斜面および前記ビ
ームスプリッタ膜との間で前記放射光を反射して、前記
光学的記録媒体へ向かって前記第２面の法線方向に前記
放射光が透過するように形成したことを特徴とする光ガ
イド部材。 - 【請求項２】 半導体レーザからの放射光を光学的記録
媒体に導くと共に前記光学的記録媒体からの戻り光を光
検出素子へ導き、前記放射光が入射する第１面と前記光
学的記録媒体へ向かって前記放射光が透過する第２面と
内部に平行な複数の斜面とを有する光ガイド部材であっ
て、 前記複数の斜面のうち第１斜面（２０５ａ）にはビーム
スプリッタ膜とホログラム素子とを形成して、前記放射
光が前記第１面の法線に対して傾斜して入射するときに
その光軸に対して略円形状を有する放射光光束に変換
し、変換された前記放射光光束を前記ホログラム素子に
よって回折反射し、さらに、前記複数の斜面のうち第２
斜面（２０５ｂ）と前記ビームスプリッタ膜との間で前
記回折反射光を反射して、前記光学的記録媒体へ向かっ
て第２面の法線方向に前記回折反射光を透過するように
形成したことを特徴とする光ガイド部材。 - 【請求項３】 前記ホログラム素子の回折反射角は前記
第１斜面（２０５ａ）の法線に対して４５゜に設定した
ことを特徴とする請求項２記載の光ガイド部材。 - 【請求項４】 基板と、前記基板に対して傾斜して光ビ
ームを放射するように前記基板上にサブマウントを介し
て配置された半導体レーザと、前記基板上に配置され内
部に平行な複数の斜面を有し前記半導体レーザの放射光
を対物レンズへ 導くと共に前記対物レンズを経た戻り光
を光検出素子へ導く光ガイド部材と、前記基板に形成さ
れた光検出素子と、前記光ガイド部材を透過した前記放
射光を光学的記録媒体に集光させる前記対物レンズとを
有する光ピックアップであって、前記放射光が前記光ガイド部材に入射する前記光ガイド
部材の第１面は、前記基板に対して傾斜して形成される
と共に前記放射光は前記第１面の法線に対して傾斜して
入射するように配置され、 前記光ガイド部材における前記複数の斜面のうち第１斜
面（１０５ａ）にはビームスプリッタ膜を形成し、 前記放射光は前記第１面に入射するときにその光軸に対
して略円形状を有する放射光光束に変換され、前記複数
の斜面のうち第２斜面（１０５ｂ）と前記第１斜面およ
び前記ビームスプリッタ膜との間で反射して、前記対物
レンズへ向かって前記光ガイド部材の第２面の法線方向
に前記放射光が透過するように 配置されたことを特徴と
する光ピックアップ。 - 【請求項５】 基板と、前記基板に対して傾斜して光ビ
ームを放射するように前記基板上にサブマウントを介し
て配置された半導体レーザと、前記基板上に配置され内
部に平行な複数の斜面を有し前記半導体レーザの放射光
を対物レンズへ導くと共に前記対物レンズを経た戻り光
を光検出素子へ導く光ガイド部材と、前記基板に形成さ
れた光検出素子と、前記光ガイド部材を透過した前記放
射光を光学的記録媒体に集光させる前記対物レンズとを
有する光ピックアップであって、前記放射光が入射する前記光ガイド部材の第１面の法線
に対して前記放射光が傾斜して入射するように前記半導
体レーザを配置して、 前記光ガイド部材における前記複数の斜面のうち第１斜
面（２０５ａ）にはビームスプリッタ膜とホログラム素
子とを形成し、 前記放射光は前記第１面に入射するときにその光軸に対
して略円形状を有する放射光光束に変換され、変換され
た前記放射光光束は前記ホログラム素子によって回折反
射し、さらに、前記複数の斜面のうち第２斜面（２０５
ｂ）と前記ビームスプリッタ膜との間で反射して、前記
対物レンズへ向かって前記光ガイド部材の第２面の法線
方向に前記回折反射光を透過するように 配置されたこと
を特徴とする光ピックアップ。 - 【請求項６】 前記ホログラム素子の回折反射角は前記
第１斜面（２０５ａ）の法線に対して４５゜に設定した
ことを特徴とする請求項５記載の光ピックアップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16182095A JP3477922B2 (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 光ガイド部材及び光ピックアップ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16182095A JP3477922B2 (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 光ガイド部材及び光ピックアップ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0917012A JPH0917012A (ja) | 1997-01-17 |
| JP3477922B2 true JP3477922B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=15742536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16182095A Expired - Fee Related JP3477922B2 (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 光ガイド部材及び光ピックアップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3477922B2 (ja) |
-
1995
- 1995-06-28 JP JP16182095A patent/JP3477922B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0917012A (ja) | 1997-01-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |