JPS63113940A - Optical pickup device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain an optical pickup device capable of detecting focus with small-size and compactness by arranging a lambda/4 plate in front of a track detection photodetector and a flat concaved lens where a half of the flat side is subject to reflection increasing processing and adding a focus detection photodetector in front of the lens via a polarized beam splitter. CONSTITUTION:The P polarized light from a semiconductor laser 11 passes through a polarized beam splitter (PBS), goes to circularly polarized light via lambda/4 plate 14 to form a spot on an optical information recording medium 12 via a coupling lens 15 and an objective lens 16. The reflected light goes reversely and is made incident in the PBS13 as an S polarized light. The light is reflected in the reflecting film 13a and made incident in the track detection photodetector 19 through the lambda/4 plate 17 and other parts than the reflected part 18a of the flat concaved lens 18. On the other hand, the light made incident in the reflecting part 18a of the lens 18 is reflected and passes again through the lambda/4 plate 17 to be a polarized light and made incident in the focus detection photodetector 20 through the PBS13.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、記録再生可能な光ピックアップ装置に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field The present invention relates to an optical pickup device capable of recording and reproducing.

従来技術 従来、この種の光ピックアップ装置としては第４図に示
すようなものがある。まず、半導体レーザ１からの光（
Ｐ偏光）は偏光ビームスプリッタ２及びλ／４板３を通
った後（円偏光となっている）、カップリングレンズ４
によって平行光とされる。そして、対物レンズ５によっ
て集光され元情報記録媒体６上に約１μｍのスポットと
して照射される。そして、光情報記録媒体６からの反射
光は再び対物レンズ５、カップリングレンズ４及びλ／
４板３を通る。これにより、光はＳ偏光となり、偏光ビ
ームスプリッタ２の反射膜２ａにより反射されて凹レン
ズ７に入射される。そして、この凹レンズ７からの光束
の一部をトラック検出用の受光素子８て受光する一方、
残りの光束をフッオーカス検出用の受光素子９で受光す
るようにしている。Prior Art Conventionally, there is an optical pickup device of this type as shown in FIG. First, the light from the semiconductor laser 1 (
After passing through the polarizing beam splitter 2 and the λ/4 plate 3 (it becomes circularly polarized light), the P-polarized light passes through the coupling lens 4.
is considered to be parallel light. The light is then focused by the objective lens 5 and irradiated onto the original information recording medium 6 as a spot of about 1 μm. Then, the reflected light from the optical information recording medium 6 is again transmitted to the objective lens 5, the coupling lens 4, and the λ/
4 Pass through plate 3. As a result, the light becomes S-polarized light, is reflected by the reflective film 2a of the polarizing beam splitter 2, and enters the concave lens 7. A part of the light beam from this concave lens 7 is received by a light receiving element 8 for track detection, while
The remaining light flux is received by a light receiving element 9 for focusing detection.

ここで、焦点検出は対物レンズ５の焦点が光情報記録媒
体６に約１μｍの精度で位置合せを行なうためのもので
あり、受光素子８が受光素子９に対してナイフェツジ作
用を示すように配置することにより、受光素子９で焦点
検出ができるようにしているものである。Here, the focus detection is for aligning the focus of the objective lens 5 with the optical information recording medium 6 with an accuracy of approximately 1 μm, and the light receiving element 8 is arranged so as to exhibit a knife effect with respect to the light receiving element 9. By doing so, the light receiving element 9 can detect the focus.

ここに、このような検出感度を考えると、対物レンズ５
の焦点距離ｆＯと、第５図中に示す長さｆｄとに関係し
、　（ｆｄ／ｆｏ）の値が大きい程感度は高いものとな
る。このようなことから、一般に焦点検出感度を上げる
ために、焦点距離Ｐａのカップリングレンズ４と受光素
子９との間に焦点距離ｆｂの凹レンズ７を設けているも
のである。Considering such detection sensitivity, the objective lens 5
The larger the value of (fd/fo), the higher the sensitivity. For this reason, generally, in order to increase focus detection sensitivity, a concave lens 7 with a focal length fb is provided between the coupling lens 4 with a focal length Pa and the light receiving element 9.

つまり、このようなナイフェツジ作用を用いたフォーカ
ス検出方式による場合、感度を上げるために、検出部が
大きくなり、光ピックアップの小型化の支障となる。In other words, in the case of a focus detection method using such a knife effect, the detection section becomes large in order to increase the sensitivity, which becomes an obstacle to downsizing the optical pickup.

目的 本発明は、二のような点に鑑みなされたもので、小型で
コンパクトな構成にして焦点検出てきる光ピックアップ
装置を得ることを目的とする。Purpose The present invention has been made in view of the second point, and an object of the present invention is to provide an optical pickup device having a small and compact structure and capable of detecting a focus.

構成 本発明は、上記目的を達成するため、半導体レーザから
の光を対物レンズにより集光して光情報記録媒体上に情
報を記録し又は再生する光ピックアップ装置において、
前記半導体レーザと前記光情報記録媒体との間に前記半
導体レーザ側から順に偏光ビームスプリッタ、第１のλ
／４板、カップリングレンズ及び前記対物レンズを順に
配置して前記光情報記録媒体への入射光路を設定し、前
記光情報記録媒体からの反射光が前記対物レンズ、カッ
プリングレンズ、第１のλ／４板及び偏光ビームスプリ
ッタを経た後の光路に第２のλ／４板、平面側に増反射
処理を施して反射部を備えた平凹レンズ及びトラック検
出用受光素子を順に配置し、前記平凹レンズの反射部か
らの反射光が前記第２のλ／４板及び前記偏光ビームス
プリッタを経た後の光路にフォーカス検出用受光素子を
配置したことを特徴とするものである。Structure In order to achieve the above object, the present invention provides an optical pickup device for recording or reproducing information on an optical information recording medium by condensing light from a semiconductor laser using an objective lens.
Between the semiconductor laser and the optical information recording medium, a polarizing beam splitter and a first λ beam splitter are arranged in order from the semiconductor laser side.
A /4 plate, a coupling lens, and the objective lens are arranged in order to set an incident optical path to the optical information recording medium, and the reflected light from the optical information recording medium is directed to the objective lens, the coupling lens, and the first objective lens. After passing through the λ/4 plate and the polarizing beam splitter, a second λ/4 plate, a plano-concave lens having a reflective section subjected to reflection enhancement treatment on the flat side, and a light receiving element for track detection are arranged in this order. The present invention is characterized in that a focus detection light receiving element is disposed on the optical path after the reflected light from the reflecting portion of the plano-concave lens passes through the second λ/4 plate and the polarizing beam splitter.

以下、本発明の第一の実施例を第１図に基づいて説明す
る。まず、Ｐ偏光のレーザ光を射出する半導体レーザ１
１が設けられている。そして、記録又は再生すべき光情
報記録媒体１２が離間対向して設けられている。これら
の半導体レーザ１１と光情報記録媒体１２との間には前
記半導体レーザ１１側から順にＰ偏光を透過させる反射
膜１３ａを備えた偏光ビームスプリッタ１３と、第１の
λ／４板１４と、第１のλ／４板１板上４り円偏光とな
った光を平行光束とするカップリングレンズ１５と、集
光用の対物レンズ１６とが直線的に順に配置され、前記
光情報記録媒体１２への入射光路が形成されている。Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described based on FIG. First, a semiconductor laser 1 that emits a P-polarized laser beam
1 is provided. Optical information recording media 12 to be recorded or reproduced are provided facing each other at a distance. Between these semiconductor lasers 11 and the optical information recording medium 12, a polarizing beam splitter 13 equipped with a reflective film 13a that transmits P-polarized light in order from the semiconductor laser 11 side, and a first λ/4 plate 14, A coupling lens 15 that converts circularly polarized light into a parallel beam and an objective lens 16 for condensing light are linearly arranged in order on the first λ/4 plate, and the optical information recording medium 12 is formed.

しかして、この光情報記録媒体１２からの反射光が再び
前記対物レンズ１６、カップリングレンズ１５及び第１
のλ／４板１板上４り、Ｓ偏光にされて偏光ビームスプ
リッタ１３の反射膜１３ａにより反射された後の光路に
は、まず、第２のλ／４板１７がこの偏光ビームスプリ
ッタ１３に密着して取付けられている。更に、その光路
前方には平凹レンズ１８が設けられている。この平凹レ
ンズ１８は前記第２のλ／４板１板側７側状局面を有す
るもので、その背面側となる平面側の略半分には増反射
処理を施すことにより反射部１８ａが形成されている。Therefore, the reflected light from this optical information recording medium 12 is again transmitted to the objective lens 16, the coupling lens 15, and the first
The second λ/4 plate 17 is connected to the polarizing beam splitter 13 in the optical path after the S-polarized light is reflected by the reflective film 13a of the polarizing beam splitter 13. It is installed in close contact with the Further, a plano-concave lens 18 is provided in front of the optical path. This plano-concave lens 18 has seven lateral curved surfaces on the second λ/4 plate 1 side, and a reflective portion 18a is formed on approximately half of the plane side, which is the back side, by applying reflection enhancement treatment. ing.

又、この平凹レンズ１８よりも光路前方にはトラック検
出用の受光素子１９が配置され、前記平凹レンズ１８の
一部を通る光を受は得るように構成されている。Further, a light receiving element 19 for track detection is arranged ahead of the plano-concave lens 18 in the optical path, and is configured to receive light passing through a portion of the plano-concave lens 18.

更に、前記平凹レンズ１８の反射部１８ａに入射した光
は反射されて再び第２のλ／４板Ｙ７及び偏光ビームス
プリッタ１３を通ることになるが、その後の光路にはフ
ォーカス検出用受光素子２０が配置されている。Furthermore, the light incident on the reflection part 18a of the plano-concave lens 18 is reflected and passes through the second λ/4 plate Y7 and the polarizing beam splitter 13 again, but the subsequent optical path includes a focus detection light receiving element 20. is located.

このような構成において、半導体レーザ１１からのＰ偏
光の光は偏光ビームスプリッタ１３を透過し、更に第１
のλ／４板１板製４過することにより円偏光となる。そ
して、カップリングレンズ１５によって平行ビームとさ
れた後、対物レンズ１６により集光され、光情報記録媒
体１２上に約１μｍのスポットが形成される。そして、
この光情報記録媒体１２からの反射光は再び対物レンズ
１６及びカップリングレンズ１５を透過した後、第１の
λ／４板１板製４再度透過する。これにより、光はＳ偏
光となって偏光ビームスプリッタ１３に入射する。これ
により、今度は反射膜］、　３　ａを透過せずにこの反
射膜１３ａにより反射されて入射光とは分離されて射出
される。この際、第２のλ／４板１板製７るので、再び
円偏光となる。In such a configuration, the P-polarized light from the semiconductor laser 11 is transmitted through the polarization beam splitter 13, and is further transmitted through the first polarization beam splitter 13.
It becomes circularly polarized light by passing through four λ/4 plates. After the beam is made into a parallel beam by the coupling lens 15, it is focused by the objective lens 16, and a spot of about 1 μm is formed on the optical information recording medium 12. and,
The reflected light from the optical information recording medium 12 passes through the objective lens 16 and the coupling lens 15 again, and then passes through the first λ/4 plate 4 again. As a result, the light becomes S-polarized light and enters the polarization beam splitter 13. As a result, the light is reflected by the reflective film 13a without passing through the reflective film 13a, and is emitted separated from the incident light. At this time, since the second λ/4 plate is made of one plate, the light becomes circularly polarized light again.

この第２のλ／４板１板製７った光は平凹レンズ１８に
向い、その反射部１８ａ以外の部分で透過して一部の光
がトラック検出用受光素子１９に入射してトラック検出
に供される。一方、平凹レンズ１８の内、反射部１８ａ
部分に入射した光はこの反射部１８ａにより反射されて
再び第２のλ／４板１板側７側かう。ここで、この第２
のλ／４板１板製７度通過することにより、光は再びＰ
偏光となる。よって、偏光ビームスプリッタ１３に入射
した後、その反射膜１３ａを透過して進行し、フォーカ
ス検出用受光素子２０に入射される。これにより、フォ
ーカス検出に供される。The light emitted from the second λ/4 plate 7 is directed toward the plano-concave lens 18, and is transmitted through a portion other than the reflecting portion 18a, and a portion of the light enters the track detection light receiving element 19 to detect the track. served. On the other hand, the reflective portion 18a of the plano-concave lens 18
The light incident on the portion is reflected by this reflecting portion 18a and returns to the second λ/4 plate 1 side 7 side. Here, this second
By passing through 7 degrees made of one λ/4 plate, the light returns to P
It becomes polarized light. Therefore, after being incident on the polarizing beam splitter 13, the light passes through the reflective film 13a and is incident on the focus detection light receiving element 20. This provides focus detection.

このような本実施例方式による特徴点を説明する。まず
、平凹レンズ１８の反射部１８ａがナイフェツジ作用を
示すこととなるが、このようなナイフェツジをレンズと
別個に設けずに、増反射処理により平凹レンズ１８に併
用する状態で設定してなるので、従来のような受光素子
にナイフェツジを兼用させるものに比べ、光の利用効率
が高いものとなる。そして、単独のナイフェツジミラー
等が不要となる。又、第２のλ／４板１板製７けられて
おり、平凹レンズ１８の反射部１８　ａからの反射光が
この第２の１７４版１７を再び透過してＰ偏光となって
偏光ビームスプリッタ１３を透過することによりフォー
カス検出用受光素子２０に到ることとなる。つまり、ナ
イフェツジ後の光束を偏光ビームスプリッタ１３を透過
させる光路設定により、フォーカス用の光路が折返し状
に小型化されることとなり、検出のための光学系が小型
コンパクト化されるものである。The characteristic points of the method of this embodiment will be explained. First, the reflecting portion 18a of the plano-concave lens 18 exhibits a knife effect, but since such a knife is not provided separately from the lens, it is set to be used together with the plano-concave lens 18 through reflection enhancement treatment. Compared to the conventional method in which the light receiving element also serves as a knife, the efficiency of light utilization is higher. Then, a separate knife mirror or the like becomes unnecessary. In addition, a second λ/4 plate is made of one plate and has seven layers, and the reflected light from the reflection part 18a of the plano-concave lens 18 passes through the second 174 plate 17 again and becomes P-polarized light, which becomes a polarized beam. By passing through the splitter 13, the light reaches the focus detection light receiving element 20. In other words, by setting the optical path so that the light beam after the knife passes through the polarizing beam splitter 13, the optical path for focusing is made smaller in a folded manner, and the optical system for detection is made smaller and more compact.

このようにして、本実施例方式によれば、ｌ・ラック検
出用受光素子Ｙ９に対する検出光束と、フォーカス検出
用受光素子２０に対する検出光束との分離が極めて容易
かつ確実なものとなり、その光学系も小型でコンパクト
なものとなるものである。In this way, according to the method of this embodiment, the detection light flux for the l/rack detection light receiving element Y9 and the detection light flux for the focus detection light receiving element 20 can be separated extremely easily and reliably, and the optical system thereof It is also small and compact.

つづいて、本発明の第二の実施例を第２図１こより説明
する。基本的には前記実施例と同様であるが、配置を変
えたものである。まず、半導体レーザ１１を偏光ビーム
スプリッタ１３に対してＳ偏光となるように配置する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2. This embodiment is basically the same as the previous embodiment, but the arrangement is changed. First, the semiconductor laser 11 is arranged so as to produce S-polarized light with respect to the polarization beam splitter 13.

これにより、偏光ビームスプリッタ１３の反射膜３ａで
反射されて対物レンズ１６側に向い光情報記録媒体１２
に入射されることとなる。そして、反射光は第１のλ／
４板１板製４度透過することによりＰ偏光となるので、
偏光ビームスプリッタ１３ではその反射膜１３ａを透過
して射出されることとなる。そこで、この射出側に第２
のλ／４板１板製７凹レンズ１８及びトラック検出用受
光素子１９を配置する。As a result, the light is reflected by the reflective film 3a of the polarizing beam splitter 13 and directed toward the objective lens 16, and is directed toward the optical information recording medium 12.
It will be injected into. Then, the reflected light is the first λ/
Made of 4 plates and 1 plate It becomes P-polarized light by passing through 4 degrees, so
In the polarizing beam splitter 13, the light passes through the reflective film 13a and is emitted. Therefore, a second
A seven-concave lens 18 made of one λ/4 plate and a light receiving element 19 for track detection are arranged.

そして、平凹レンズ１８の反射部１８ａにより反射され
る光は第２のλ／４板１７を再び通ることによりＳ偏光
となるので、偏光ビームスプリッタ１３の反射膜１３ａ
で反射されて射出される。そこで、この射出側にフォー
カス検出用受光素子２０を配置したものである。Then, the light reflected by the reflection part 18a of the plano-concave lens 18 becomes S-polarized light by passing through the second λ/4 plate 17 again.
is reflected and emitted. Therefore, a focus detection light receiving element 20 is arranged on this exit side.

なお、第３図には第１図における平凹レンズ１８に代え
て、凹レンズ２１を用いた例を示す。この凹レンズ２１
の一部に増反射処理による反射部２１ａが形成されてお
り、第１図の場合と同様に作用する。Note that FIG. 3 shows an example in which a concave lens 21 is used in place of the plano-concave lens 18 in FIG. 1. This concave lens 21
A reflective portion 21a is formed in a part of the mirror by reflection increasing treatment, and functions in the same manner as in the case of FIG.

効果 本発明は、上述したように一般的な構成に加えて第２の
λ／４板及び増反射処理により平面側に反射部を形成し
てなる平凹レンズを用いているので、ナイフェツジミラ
ー等を必要とすることなくナイフェツジ作用を光利用効
率の高い状態で持たせることができ、かつ、半導体レー
ザからの入射光とトラック検出用受光素子への光束とフ
ォーカス検出用受光素子への光束とを偏光ビームスプリ
ッタに対して３方向に分離設定することができ、検出光
束の分離が容易であるとともに、検出光学系を極めて小
型コンパクト化することができるものである。Effects The present invention uses a plano-concave lens which has a second λ/4 plate and a reflection portion formed on the flat side by a reflection enhancement treatment in addition to the general configuration as described above, so that it can be used as a knife mirror. It is possible to have a knife effect with high light utilization efficiency without the need for the can be set separately in three directions with respect to the polarizing beam splitter, making it easy to separate the detection light beams and making the detection optical system extremely compact.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の第一の実施例を示す側面図、第２図は
本発明の第二の実施例を示す側面図、第３図は変形例を
示す側面図、第４図は従来例を示す側面図、第５図はそ
の寸法関係を示す説明図である。 １１・・・半導体レーザ、１２・・・光情報記録媒体、
１３・・・偏光ビームスプリッタ、１４・・・第１のλ
／４板、１５・・・カップリングレンズ、１６・・・対
物レンズ、１７・・・第２のλ／４板、１８・・・平凹
レンズ、１８ａ・・・反射部Fig. 1 is a side view showing a first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a side view showing a second embodiment of the invention, Fig. 3 is a side view showing a modified example, and Fig. 4 is a side view showing a conventional example. A side view showing an example, and FIG. 5 are explanatory diagrams showing the dimensional relationship. 11... Semiconductor laser, 12... Optical information recording medium,
13...Polarization beam splitter, 14...First λ
/4 plate, 15... Coupling lens, 16... Objective lens, 17... Second λ/4 plate, 18... Plano-concave lens, 18a... Reflection part

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 半導体レーザからの光を対物レンズにより集光して光情
報記録媒体上に情報を記録し又は再生する光ピックアッ
プ装置において、前記半導体レーザと前記光情報記録媒
体との間に前記半導体レーザ側から順に偏光ビームスプ
リッタ、第１のλ／４板、カップリングレンズ及び前記
対物レンズを順に配置して前記光情報記録媒体への入射
光路を設定し、前記光情報記録媒体からの反射光が前記
対物レンズ、カップリングレンズ、第１のλ／４板及び
偏光ビームスプリッタを経た後の光路に第２のλ／４板
、平面側に増反射処理を施して反射部を備えた平凹レン
ズ及びトラック検出用受光素子を順に配置し、前記平凹
レンズの反射部からの反射光が前記第２のλ／４板及び
前記偏光ビームスプリッタを経た後の光路にフォーカス
検出用受光素子を配置したことを特徴とする光ピックア
ップ装置。In an optical pickup device that records or reproduces information on an optical information recording medium by condensing light from a semiconductor laser with an objective lens, a device is provided between the semiconductor laser and the optical information recording medium in order from the semiconductor laser side. A polarizing beam splitter, a first λ/4 plate, a coupling lens, and the objective lens are arranged in order to set an incident optical path to the optical information recording medium, and the reflected light from the optical information recording medium is directed to the objective lens. , a coupling lens, a second λ/4 plate in the optical path after passing through the first λ/4 plate and the polarizing beam splitter, a plano-concave lens with a reflective part by applying reflection enhancement treatment on the flat side, and a track detection use The light receiving element is arranged in order, and the light receiving element for focus detection is arranged in the optical path after the reflected light from the reflection part of the plano-concave lens passes through the second λ/4 plate and the polarizing beam splitter. Optical pickup device.