JP3520629B2 - 光学ピックアップ及びこの光学ピックアップを用いた記録及び／又は再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学ピックアップ
及びこの光学ピックアップを用いる記録及び／又は再生
装置に関し、特に光磁気ディスク（ＭＯ）等のディスク
状記録媒体に記憶情報を記録及び／又は再生を行なうた
めの光学ピックアップ及び記録及び／又は再生装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような光磁気ディスクの記録
／再生を行なうための光学ピックアップは、図２２に示
すように構成されている。図２２において、光学ピック
アップ１は、半導体レーザ素子２，回折格子３，ビーム
スプリッタ４，対物レンズ５，偏光分離光学素子６，シ
リンドリカルレンズ７及び光検出器８を備えている。

【０００３】このような構成の光学ピックアップ１によ
れば、半導体レーザ素子２から出射された光ビームは、
回折格子３を透過して、ビームスプリッタ４に入射し、
ビームスプリッタ４で半導体レーザ素子２から出射され
た光ビームと光磁気ディスクＭＯからの戻り光ビームと
が分離される。ここで、ビームスプリッタ４は、一般
に、一対の光学プリズムとこれら一対の光学プリズムの
間に蒸着，スパッタリング等により形成された多層誘電
体層から成る反射面４ａから構成されている。

【０００４】上記ビームスプリッタ４により分離され透
過した半導体レーザ素子２からの例えばＰ偏光成分の光
ビームは、対物レンズ５に入射する。対物レンズ５は、
入射光を光磁気ディスクＭＯの信号記録面のある一点に
収束して照射すると共に、例えば対物レンズアクチュエ
ータ（図示せず）によって、フォーカス方向及びトラッ
キング方向に駆動されるようになっている。

【０００５】光磁気ディスクＭＯの信号記録面で反射さ
れると共にカー効果（磁気カー効果）によって偏光面が
回転されてＳ偏光成分のＭＯ信号（光磁気信号）を含む
戻り光ビームは、再び対物レンズ５を介して、ビームス
プリッタ４に入射する。ここで、戻り光ビームは、ビー
ムスプリッタ４の反射面４ａにより、Ｓ偏光成分が反射
される。

【０００６】ビームスプリッタ４の反射面４ａにより反
射されたＳ偏光成分は、偏光分離光学素子６により、複
数本（例えば３本）の光ビームに分離され、各光ビーム
がそれぞれシリンドリカル７に入射する。そして、シリ
ンドリカルレンズ７に入射した各光ビームは、フォーカ
スエラー検出のために、非点収差が付与されると共に、
光検出器８までの戻り光ビームの光路長を調整するよう
になっている。

【０００７】光検出器８は、シリンドリカルレンズ７を
介して入射される各光ビームを受光するために、その受
光面が、図示のように複数個の受光部に分割されてい
る。これにより、光検出器８の各受光部からの検出信号
に基づいて、ＭＯ信号と、フォーカスエラー信号，トラ
ッキングエラー信号等のエラー信号が検出される。この
場合、光検出器８の中央の受光部８ａは、図２３に示す
ように、縦横に分割された受光部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを備え
ており、光磁気ディスクからの戻り光ビームの収束位置
と光検出器８の受光面が一致している、所謂集光状態に
おいては、図２３の中央に示すように、光検出器８の中
央の受光部８ａに、円形のスポットが形成される。

【０００８】また、光磁気ディスクからの戻り光ビーム
の収束位置より光検出器８の受光面が遠い、所謂前ピン
状態においては、図２３の左側に示すように、光検出器
８の中央の受光部８ａには、左上がりの楕円形のスポッ
トが形成される。これに対して、光磁気ディスクからの
戻り光ビームの収束位置より光検出器８の受光面が近
い、所謂後ピン状態においては、図２３の右側に示すよ
うに、光検出器８の中央の受光部８ａには、右上がりの
楕円形のスポットが形成されることになる。従って、フ
ォーカスエラー信号ＦＥは、受光部８ａの各受光部Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄの検出信号ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤに基づい
て、

【数１】 により求められる。そして、このフォーカスエラー信号
ＦＥに基づいて、対物レンズ５のフォーカスサーボを行
なうことにより、対物レンズ５のフォーカシングが行わ
れることになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された光学ピックアップ１においては、フォー
カスエラー信号ＦＥを検出するためには、シリンドリカ
ルレンズ７が必要であることから、部品コストが高くな
ると共に、組立の際にシリンドリカルレンズ７の正確な
位置合わせが必要となるので、組立コストも高くなって
しまうという問題があった。

【００１０】さらに、シリンドリカルレンズ７を収容す
るためのスペースが必要となるため、光学ピックアップ
全体が大型化してしまうと共に、シリンドリカルレンズ
７が光路中に挿入されることから、光検出器８に達する
戻り光に関して、シリンドリカルレンズ７による光強度
の低下や収差の付加が生じてしまうという問題があっ
た。

【００１１】また、光学ピックアップのフォーカシング
エラーを検出する方法としては、上記のシリンドリカル
レンズ７による非点収差の付加の他に、例えばプリズム
によるフーコー法が知られているが、この場合も、光路
中にプリズムを配設する必要があるため、部品コスト及
び組立コストが高くなると共に、スペース，光強度低下
や収差の付加という問題があった。

【００１２】本発明は、以上の点に鑑み、光路中で光ビ
ームに収差を付与するような光学素子を省除して、信頼
性を向上させることができるとともに、必要最低限の光
学素子を用いて小型に構成されるようにした、光学ピッ
クアップを提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明は、光ビームを出射する光源と、前記光源か
ら出射された光ビームを光磁気記録媒体の信号記録面上
に集光するように照射する対物レンズと、前記光源と対
物レンズとの間の収束光路又は発散光路中に配設され、
光磁気記録媒体からの戻り光ビームの透過及び反射を行
なう偏光特性を有する光分離手段と、前記光分離手段に
より分離された反射光又は透過光を受光し、前記光磁気
記録媒体の記録信号を含む光ビームを分けて、互いに異
なる方向に分離する偏光分離手段と、前記偏光分離手段
により分離された戻り光ビームの常光成分又は異常光成
分を受光する光検出器とを備え、前記光検出器が、上記
光分離手段により偏光方位の回転分布を受け、かつ上記
偏光分離手段を通り分離されて入射する戻り光の偏光方
向に対し角度を有するように延びる分割線によって分割
された受光面を有し、前記回転分布を受けた光が偏光分
離手段を通り光強度分布を生じさせて各受光面で受光さ
れる受光出力に基づいてフォーカシングエラーを検出す
るようにしたものである。

【００１４】上記構成によれば、光源から出射された光
ビームは、光分離手段及び対物レンズを介して光磁気記
録媒体の信号記録面に照射される。光磁気記録媒体の信
号記録面により反射されると共に、カー効果によって偏
光面が回転された光磁気信号を含む戻り光ビームは、再
び対物レンズを介して光分離手段にて分離され、例えば
偏光性ホログラム素子またはウォラストンプリズム等の
偏光分離手段に入射する。そして、戻り光ビームは、偏
光分離手段によって、前記光磁気記録媒体の記録信号を
含む光ビームを分けて、例えば常光及び異常光に分離さ
れ、この常光または異常光が光検出器に入射することに
なる。これにより、光検出器の検出信号に基づいて、フ
ォーカシングエラー信号が検出されることになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図１乃至図２１を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例で
あるから、技術的に好ましい種々の限定が付されている
が、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を
限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られる
ものではない。

【００１６】図１は、本発明による光学ピックアップの
第一の実施形態を示している。図１において、光学ピッ
クアップ１０は、半導体レーザ素子１１，グレーティン
グ１２，光分離手段としての偏光ビームスプリッタ１
３，対物レンズ１４，偏光分離手段としての偏光性ホロ
グラム素子１５及び光検出器１６から構成されている。

【００１７】上記半導体レーザ素子１１は、半導体の再
結合発光を利用した発光素子であり、光源として使用さ
れる。半導体レーザ素子１１から出射した光ビームは、
グレーティング１２に導かれる。

【００１８】上記グレーティング１２は、入射光を回折
させるものであり、半導体レーザ素子１１から出射した
光ビームを、トラッキング方向即ち紙面に対して垂直な
方向に０次回折光及びプラスマイナス１次回折光の少な
くとも３本の分割光ビームに分離するために使用され
る。

【００１９】偏光ビームスプリッタ１３は、そのハーフ
ミラー面１３ａが、偏光分離膜として構成されていると
共に、光源である半導体レーザ素子１１と対物レンズ１
４との間の収束光路または発散光路中にて、対物レンズ
１４の光軸に対して４５度傾斜した状態で配設されてお
り、半導体レーザ素子１１から出射した光ビームと光デ
ィスク１７の信号記録面からの戻り光を分離する。

【００２０】対物レンズ１４は、偏光ビームスプリッタ
１３を透過した光ビームを、回転駆動される光磁気ディ
スクＭＯの信号記録面の所望のトラック上に収束させ
る。

【００２１】光磁気ディスクＭＯの信号記録面に照射さ
れた光ビームは、戻り光ビームとして、再び対物レンズ
１４を介して、偏光ビームスプリッタ１３に導かれる。
そして、偏光ビームスプリッタ１３のハーフミラー面１
３ａで反射された戻り光ビームは、偏光性ホログラム素
子１５を透過した後、光検出器１６の受光部に入射され
ることになる。

【００２２】光検出器１６は、グレーティング１２によ
りトラッキング方向に分離された３本のビーム、即ち０
次光及びプラスマイナス１次光、そして上記偏光性ホロ
グラム素子１５により偏光分離された各分離光に対し
て、それぞれ受光部を有するように構成されている。

【００２３】ところで、半導体レーザ素子１１からの光
ビームは、直線偏光であって、図２に示すように、光の
進行方向に対して横向きの互いに平行な偏光方向を有し
ている。このような光ビームが、上記偏光ビームスプリ
ッタ１３に対して、発散収束光として入射すると、図３
に示すように、偏光ビームスプリッタ１３の偏光分離膜
であるハーフミラー面１３ａを通過することにより、図
４に示すように、偏光方位角ａがｂになるように回転さ
れることによって、光ビームは、図５に示すように、そ
の偏光方向が互いに平行にならず、偏光方位角の回転分
布を生ずることになる。

【００２４】ここで、Ｐ偏光が入射した場合の偏光回転
角α（図６参照）は、図３の偏光ビームスプリッタ１３
の入射面におけるｃｄ間の任意の点を通る光線に対し
て、

【数２】 で表わされる。ここで、ｓｉｎｂ＝ｓｉｎａ／ｎ（ｎ
は、偏光ビームスプリッタ１３の屈折率）とすると、端
点においては、ｓｉｎｂ＝ＮＡ／ｎであるから、

【数３】 となる。そして、このような偏光方位の回転分布を受け
た光ビームが、光磁気ディスクＭＯで全反射されるとす
ると、光磁気ディスクＭＯからの戻り光は、同様に図５
に示す偏光状態になっており、偏光ビームスプリッタ１
３に入射することになる。そして、偏光ビームスプリッ
タ１３のハーフミラー面１３ａで反射された光ビーム
が、偏光性ホログラム素子１５に入射する。

【００２５】また、上記偏光性ホログラム素子１５は、
常光を透過させ且つ異常光を回折するように構成されて
いる。これにより、偏光性ホログラム素子１５は、偏光
ビームスプリッタ１３で反射される光磁気ディスクＭＯ
の記録面からの戻り光を０次光及びプラスマイナス１次
回折光に分離するようになっている。

【００２６】ここで、偏光性ホログラム素子１５は、複
屈折回折格子型素子として構成されており、ニオブ酸リ
チウムから成る基板と、この基板の入射側に、例えば安
息香酸によるプロトン交換法により形成された格子とか
ら構成されている。これにより、この格子の領域にて、
常光に対する屈折率は、０．１３程度増大し、また異常
光に対する屈折率は、０．０４程度減少する。

【００２７】さらに、偏光性ホログラム素子１５は、上
記プロトン交換による格子の上に、透過する常光線が受
ける位相差をキャンセルするように選定された厚さの誘
電体から成る位相補償膜が設けられている。これによ
り、見かけ上異常光線に対してのみプロトン交換による
屈折率変化が生ずるように、観察されることになる。

【００２８】これにより、偏光性ホログラム素子１５
は、入射する偏光の向きを水平方向とし、結晶光軸が４
５度傾いている場合、図７に示すように、偏光ビームス
プリッタ１３で反射される戻り光ビームに対して、この
戻り光ビームを形成する直交成分のうち、常光成分につ
いては、１００％０次光として透過すると共に、０次以
外の回折光を出射しないようにする。また残りの直交成
分である異常光成分については、プラスマイナス１次回
折光として出射すると共に、０次光を出射しないように
なっている。図７に示すように、入射光を、光学軸Ｘの
方向に関して、垂直な方向の常光と平行な方向の異常光
に分割することになる。即ち、入射する戻り光ビーム
は、図示のように、常光が０次光として透過すると共
に、異常光がプラスマイナス１次光として、回折される
ことになる。

【００２９】ところで、このような偏光性ホログラム素
子１５に、直線偏光（図２参照）が入射する場合には、
入射光の位置ａ，ｂ，ｃにおける偏光方位角の分布は、
図８に示すように、入射光のスポット全体にて一様に均
一であるので、各位置における常光成分Ｉｏ，異常光成
分Ｉｅは、図９に示すように、何れも同じになってい
る。

【００３０】これに対して、図５に示すような偏光が、
偏光性ホログラム素子１５に入射した場合には、入射光
の位置ａ，ｂ，ｃにおける偏光方位角の分布は、図１０
に示すように、偏光方位の回転分布を受けていることか
ら、各位置における常光成分Ｉｏ，異常光成分Ｉｅは、
図１１に示すように、偏光方位に基づいて、ＩｏがＩｅ
に対して大きくなったり小さくなったりすることにな
る。即ち、このような偏光方位の回転分布を有する偏光
は、図１２に示すように、常光成分Ｉｏと異常光成分Ｉ
ｅは、スポットセンターに対して、それぞれ反対側にピ
ークを有する光強度分布特性になる。ここで、異常光成
分については、＋１次光と−１次光は、それぞれ同じ光
強度分布を有している。また、０次光の光強度分布は、
プラスマイナス１次光とは対称になる。

【００３１】ここで、偏光性ホログラム素子１５を透過
した０次光に関する光強度分布について観察すると、０
次光の光強度分布は、図１３及び図１４に示すようにな
っている。従って、図１５に示すように、戻り光ビーム
の０次光に関して、光検出器１６が戻り光の収束位置に
ある場合、集光状態にあって、０次光の光強度のピーク
は、スポットセンターに一致している。また、光検出器
１６が、この収束位置に対して、手前にある場合には、
光検出器１６の受光面にはスポットａが形成されるの
で、光強度のピークは、スポットセンターに対して一側
にずれることになる。さらに、光検出器１６が、この収
束位置に対して、反対側にある場合には、光検出器１６
の受光面にはスポットｃが形成されるので、光強度のピ
ークは、スポットセンターに対して他側にずれることに
なる。

【００３２】これに対して、光検出器１６は、偏光性ホ
ログラム素子１５を透過した０次光が入射する受光面１
６ａが、図１６に示すように、縦方向に延びる分割線に
よって、４つの受光部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分割されてい
る。中央の受光部Ｃ，Ｄを分割する分割線は、受光面の
中心を通るように構成されていると共に、受光部Ｃ，Ｄ
の幅は比較的狭くなっている。

【００３３】これにより、収束位置に関して、光検出器
１６が相対的に遠い側から手前に向かって（即ち図１５
におけるスポットｃからスポットａに向かって）移動す
る場合、光検出器１６の受光面に形成される戻り光ビー
ムの０次光のスポットは、図１６の（１）から（６）の
ように変化する。即ち、収束位置から遠い側にある場合
（図１６の位置（１）から（３）参照）には、受光部
Ｃ，Ｄからの検出信号ＳＣ，ＳＤは、その差（ＳＣ−Ｓ
Ｄ）が正であって、収束位置に接近するに従って、スポ
ットの径が小さくなる。これに対して、収束位置から手
前にある場合（図１６の位置（４）から（６）参照）に
は、受光部Ｃ，Ｄからの検出信号の差（ＳＣ−ＳＤ）が
負であって、収束位置から離れるに従って、スポットの
径が大きくなる。

【００３４】かくして、フォーカスエラー信号ＦＥは、

【数４】 とすることにより、集光位置に関して、フォーカスエラ
ー信号ＦＥは、図１７に示すように変化することにな
る。この場合、集光位置を挟む二つのピークの間が、引
き込み範囲として、例えば１０μｍ程度に設定される。

【００３５】図１８は、光検出器１６からの検出信号に
よるサーボ回路の構成例を示している。ここで、光検出
器１６は、図１８に示すように、上記受光面１６ａの他
に、グレーティング１２により分離された回折光を受光
するための受光部Ｅ，Ｆと、偏光性ホログラム素子１５
により分離されたプラスマイナス１次光を受光するため
の受光部Ｉ，Ｊを備えている。

【００３６】そして、図１８において、サーボシステム
２０は、光検出器１６の各受光面１６ａの受光部Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄと、各受光部Ｅ，Ｆ，Ｉ，Ｊからの検出信号
ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＦ，ＳＩ，ＳＪが入
力される演算回路２１と、演算回路２１からのサーボ信
号が入力されるサーボ回路とから構成されている。

【００３７】上記演算回路２１は、上述の式１による演
算に基づいて、フォーカスエラー信号ＦＥを演算すると
共に、トラッキングエラー信号ＴＥを

【数５】 により演算し、さらに、ＭＯ信号を

【数６】 により演算して、フォーカスエラー信号ＦＥ及びトラッ
キングエラー信号ＴＥをサーボ回路２２に出力する。

【００３８】サーボシステム２２は、上記フォーカスエ
ラー信号ＦＥ及びトラッキングエラー信号ＴＥに基づい
て、対物レンズ１４の駆動装置に対してサーボ信号を出
力して、対物レンズ１４のフォーカシング及びトラッキ
ングを行なう。

【００３９】本発明実施形態による光学ピックアップ１
０は以上のように構成されており、半導体レーザ素子１
１から出射された光ビームは、グレーティング１２及び
偏光性ビームスプリッタ１３を介して対物レンズ１４に
入射し、対物レンズ１４により光磁気ディスクＭＯの信
号記録面に収束される。

【００４０】光磁気ディスクＭＯの信号記録面で反射さ
れると共にカー効果によって偏光面が回転されて例えば
Ｓ偏光成分のＭＯ信号（光磁気信号）を含む戻り光ビー
ムは、対物レンズ１４を透過して、偏光ビームスプリッ
タ１３に入射し、ハーフミラー面１３ａで反射されて、
偏光性ホログラム素子１５に入射する。そして、偏光性
ホログラム素子１５により、戻り光ビームは、常光の０
次光が透過すると共に、異常光のプラスマイナス１次回
折光が、それぞれ回折されることになる。

【００４１】ここで、偏光性ホログラム素子１５への入
射光は、図５に示すように、偏光方位の回転分布を有し
ていることから、偏光性ホログラム素子１５を透過する
常光成分の０次光は、フォーカシングの状態によって、
そのピーク位置がスポットセンターからずれるので、こ
のずれを検出することにより、フォーカシングエラーが
検出されることになる。

【００４２】即ち、フォーカスエラー信号ＦＥは、偏光
性ホログラム素子１５を透過する常光成分の０次光を受
光する光検出器１６の受光面１６ａの受光部Ｃ，Ｄから
の検出信号に基づいて、その差信号として得られる。か
くして、この差信号を０にするように、フォーカスサー
ボ回路２０により、対物レンズ１４をフォーカス方向に
移動調整することによって、対物レンズ１４のフォーカ
シングが行なわれることになる。このように、この実施
形態においては、フォーカシングサーボを行うにあたっ
て、従来のようにシリンドリカルレンズ等の光ビームに
収差を付与するような光学素子を使用していないので、
その分検出信号の信頼性が向上する。また、このような
光学素子を使用しない分、光学ピックアップを小型に構
成することが可能となる。

【００４３】図１９は、本発明による光学ピックアップ
の第二の実施形態を示している。図１９においては、光
学ピックアップ３０は、図１の光学ピックアップ１０に
比較して、グレーティング１２が省略されている点を除
いて、他の構成部品、即ち半導体レーザ素子１１，偏光
ビームスプリッタ１３，対物レンズ１４，偏光性ホログ
ラム素子１５及び光検出器１６は同じ構成である。

【００４４】この構成によれば、同様にして、光検出器
１６の中央の受光面１６ａにより、偏光性ホログラム素
子１５を透過する常光成分の０次光を検出することによ
り、そのピーク位置を判定することにより、フォーカス
エラー信号ＦＥが得られることになる。

【００４５】図２０は、本発明による光学ピックアップ
の第三の実施形態を示している。図２０において、光学
ピックアップ４０は、半導体レーザ素子４１，光分離手
段としての偏光ビームスプリッタ４２，対物レンズ４
３，偏光分離手段としての偏光性ホログラム素子４４及
び光検出器４５から構成されている。

【００４６】上記半導体レーザ素子４１，偏光ビームス
プリッタ４２，対物レンズ４３，偏光性ホログラム素子
４４及び光検出器４５は、図１の光学ピックアップ１０
における半導体レーザ素子１１，偏光ビームスプリッタ
１３，対物レンズ１４，偏光性ホログラム素子１５及び
光検出器１６と同じ構成である。

【００４７】さらに、上記偏光ビームスプリッタ４２
は、この場合、そのハーフミラー面４２ａにより、半導
体レーザ素子４１からの光ビームを反射して対物レンズ
４３に導くと共に、光磁気ディスクＭＯからの戻り光ビ
ームを透過させるようになっている。

【００４８】このように構成された光学ピックアップ４
０によれば、同様にして、光検出器４５の中央の受光面
４５ａにより、偏光性ホログラム素子４４を透過する常
光成分の０次光を検出することにより、そのピーク位置
を判定することにより、フォーカスエラー信号ＦＥが得
られることになる。

【００４９】図２１は、本発明による光学ピックアップ
の第四の実施形態を示している。図２１において、光学
ピックアップ５０は、半導体レーザ素子５１，光分離手
段及び偏光分離手段としての偏光ビームスプリッタ５
２，対物レンズ５３及び光検出器５４から構成されてい
る。

【００５０】上記半導体レーザ素子５１，対物レンズ５
３及び光検出器５４は、図１の光学ピックアップ１０に
おける半導体レーザ素子１１，対物レンズ１４及び光検
出器１６と同じ構成であるが，偏光ビームスプリッタ５
２は、図１の光学ピックアップ１０における偏光ビーム
スプリッタ１３と偏光性ホログラム素子１５が一体に構
成されたものである。即ち、偏光ビームスプリッタ５２
は、平行平板ガラスの半導体レーザ素子５１に対向する
一面５２ａが、偏光ハーフミラーとして構成されている
と共に、他の面に、偏光性ホログラム素子５２ｂが構成
されている。

【００５１】このような構成の光学ピックアップ５０に
よれば、同様にして、光検出器５４の中央の受光面５４
ａにより、偏光ビームスプリッタ５２を透過し、その他
面に構成された偏光性ホログラム素子５２ｂを透過する
常光成分の０次光を検出することにより、そのピーク位
置を判定することにより、フォーカスエラー信号ＦＥが
得られることになる。

【００５２】上述した実施形態においては、複屈折回折
格子型素子として構成された偏光性ホログラム素子１
５，４４，５２ｂが使用されているが、他の構成の偏光
性ホログラムとして構成されていてもよいことは明らか
である。また、上述した実施形態においては、偏光ビー
ムスプリッタ１３，４２，５２からの戻り光を常光成分
及び異常光成分に分離する偏光分離光学素子として、偏
光性ホログラム素子が使用されているが、これに限ら
ず、他の偏光分離光学素子、例えばウォラストンプリズ
ム等も使用されることは明らかである。

【００５３】さらに、上記実施形態においては、偏光性
ホログラム素子が、異常光に対してのみ、入射光を回折
させるように構成されているが、これに限らず、常光に
対してのみ入射光を回折させるような構成の偏光性ホロ
グラム素子も使用される。また、上記実施形態において
は、フォーカスエラー信号を得るために、偏光性ホログ
ラム素子により分離された常光成分のみを利用している
が、これに限らず、偏光分離手段により分離された異常
光成分のみを利用するようにしてもよい。

【００５４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、光
路中で光ビームに収差を付与するような光学素子を省除
して、信頼性を向上させることができるとともに、必要
最低限の光学素子を用いて、光学ピックアップを小型に
構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光学ピックアップの一実施形態の
全体構成を示す概略図である。

【図２】図１の光学ピックアップにおける光源からの直
線偏光の進行方向から見た偏光方位の状態を示す概略図
である。

【図３】図１の光学ピックアップにおける発散収束光路
中の偏光ビームスプリッタに関する入射光及び出射光の
偏光方位の状態を示す概略斜視図である。

【図４】偏光ビームスプリッタによる偏光方位の回転を
示す図である。

【図５】偏光ビームスプリッタの出射光を進行方向に見
た偏光方位の状態を示す概略図である。

【図６】偏光ビームスプリッタによる偏光回転角を示す
図である。

【図７】偏光性ホログラム素子による常光成分及び異常
光成分の回折を示す図である。

【図８】偏光性ホログラム素子に入射する直線偏光を示
す図である。

【図９】図８の直線偏光による偏光性ホログラム素子か
らの出射光を示す図である。

【図１０】偏光性ホログラム素子に入射する偏光方位回
転分布を有する偏光を示す図である。

【図１１】図１０の偏光による偏光性ホログラム素子か
らの出射光を示す図である。

【図１２】偏光性ホログラム素子からの常光成分及び異
常光成分の分布特性を示すグラフである。

【図１３】偏光性ホログラム素子からの異常光成分の二
次元分布を示すグラフである。

【図１４】図１３のグラフのスポットセンターにおける
断面図である。

【図１５】光検出器の集光状態と偏光性ホログラム素子
からの常光成分の０次光の光強度分布との関係を示す図
である。

【図１６】フォーカシング位置の変化による光検出器上
のスポットの変化を順次に示す平面図である。

【図１７】フォーカシング位置とフォーカスエラー信号
との関係を示すグラフである。

【図１８】図１の光学ピックアップの光検出器からの信
号に基づいて対物レンズのフォーカスサーボ及びトラッ
キングサーボを行なうサーボシステムの構成例を示すブ
ロック図である。

【図１９】本発明による光学ピックアップの第二の実施
形態を示す概略図である。

【図２０】本発明による光学ピックアップの第三の実施
形態を示す概略図である。

【図２１】本発明による光学ピックアップの第四の実施
形態を示す概略図である。

【図２２】従来の光学ピックアップの一例の構成を示す
概略図である。

【図２３】図２２の光学ピックアップにおけるフォーカ
スエラー信号の検出を示す図である。

【符号の説明】

１０ 光学ピックアップ １１ 半導体レーザ素子 １２ グレーティング １３ 偏光ビームスプリッタ １４ 対物レンズ １５ 偏光性ホログラム素子 １６ 光検出器 １６ａ 中央の受光面 ２０ サーボシステム ２１ 演算回路 ２２ サーボ制御回路 ３０，４０，５０ 光学ピックアップ ４１，５１ 半導体レーザ素子 ４２ 偏光ビームスプリッタ ４３，５３ 対物レンズ ４４ 偏光性ホログラム素子 ４５，５４ 光検出器 ５２ 偏光ビームスプリッタ ５２ａ 偏光性ホログラム素子

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 11/10 - 11/105 G11B 7/09 - 7/10

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ビームを出射する光源と、前記光源 から出射された光ビームを光磁気記録媒体の信
   号記録面上に集光するように照射する対物レンズと、 前記光源と対物レンズとの間の収束光路又は発散光路中
   に配設され、光磁気記録媒体からの戻り光ビームの透過
   及び反射を行なう偏光特性を有する光分離手段と、 前記光分離手段により分離された反射光又は透過光を受
   光し、前記光磁気記録媒体の記録信号を含む光ビームを
   分けて、互いに異なる方向に分離する偏光分離手段と、 前記偏光分離手段により分離された戻り光ビームの常光
   成分又は異常光成分を受光する光検出器とを備え、 前記光検出器は、上記光分離手段により偏光方位の回転
   分布を受け、かつ上記偏光分離手段を通り分離されて入
   射する戻り光の偏光方向に対し角度を有するように延び
   る分割線によって分割された受光面を有し、前記回転分
   布を受けた光が偏光分離手段を通り光強度分布を生じさ
   せて各受光面で受光される受光出力に基づいてフォーカ
   シングエラー を検出することを特徴とする光学ピックア
   ップ。
2. 【請求項２】前記偏光分離手段が、偏光性ホログラム素
   子であることを特徴とする請求項１に記載の光学ピック
   アップ。
3. 【請求項３】前記偏光分離手段が、ウォラストンプリズ
   ムであることを特徴とする請求項１に記載の光学ピック
   アップ。
4. 【請求項４】前記偏光分離手段が、光分離手段と一体に
   構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学
   ピックアップ。
5. 【請求項５】ディスク状記録媒体に記録及び／又は再生
   を行う記録及び／又は再生装置であって、 光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光
   ビームを光磁気記録媒体の信号記録面上に集光するよう
   に照射する対物レンズと、前記光源と対物レンズとの間
   の収束光路又は発散光路中に配設され、光磁気記録媒体
   からの戻り光ビームの透過及び反射を行なう偏光特性を
   有する光分離手段と、前記光分離手段により分離された
   反射光又は透過光を受光し、前記光磁気記録媒体の記録
   信号を含む光ビームを分けて、互いに異なる方向に分離
   する偏光分離手段と、前記偏光分離手段により分離され
   た戻り光ビームの常光成分又は異常光成分を受光する光
   検出器とを備え、前記光検出器は、上記光分離手段によ
   り偏光方位の回転分布を受け、かつ上記偏光分離手段を
   通り分離されて入射する戻り光の偏光方向に対し角度を
   有するように延びる分割線によって分割された受光面を
   有し、前記回転分布を受けた光が偏光分離手段を通り光
   強度分布を生じさせて各受光面で受光される受光出力に
   基づいてフォーカシングエラー検出する光学ピックアッ
   プを備えることを特徴とする記録及び／又は再生装置。